×
20.06.2013
216.012.4d8b

Результат интеллектуальной деятельности: ЗАРЯД СТАРОВЕРОВА - 3 (ВАРИАНТЫ)

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002485433
Дата охранного документа
20.06.2013
Аннотация: Изобретения относятся к вариантам взрывчатых зарядов. Заряд содержит оболочку, заполненную под давлением газовой смесью или раствором борана и аммиака, или эмульсией борана в жидком аммиаке. По второму варианту заряд содержит оболочку, в которую помещен заряд взрывчатого вещества меньшего объема, а промежуток между взрывчатым веществом и оболочкой заполнен под давлением газообразной смесью или раствором борана и аммиака, или эмульсией борана в жидком аммиаке. Повышается бризантность заряда. 2 н. и 7 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к гражданским и, особенно, к военным взрывным зарядам. Изобретение применимо во всех видах гражданских взрывных работ и во всех военных боеприпасах.

Известны взрывные заряды, см., например, «Оружие пехоты» Харвест, 1999, с.556. Изобретение направлено на усиление бризантного и осколочного действия взрывных боеприпасов.

Скорость разлета осколков и давление на фронте ударной волны зависят от скорости звука в сжатом газе, который образуется в объеме, занимаемом взрывчатым веществом (далее ВВ). В той смеси газов, которая образуется после взрыва большинства ВВ, и при той температуре и давлении скорость звука обычно не превышает 1100 м/сек. И быстро падает по мере адиабатического расширения взрывных газов. Скорость осколков, естественно, еще меньше.

Между тем скорость звука в водороде даже при нормальных температуре и давлении 1330 м/сек. То есть баллон с водородом под давлением 100 атм., даже просто лопнув, создаст намного более сильную ударную волну и придаст осколкам значительно большую начальную скорость, чем осколочно-фугасный заряд с обычным ВВ такого же веса. А если еще и немного повысить температуру водорода, то давление на фронте ударной волны и скорость осколков резко возрастут. Например, водород с температурой всего 650 градусов С (это ниже температуры его воспламенения) будет иметь скорость звука 2360 м/сек, и сможет разогнать осколки до скорости 2120 м/сек. То есть получится «холодный взрыв», в результате которого из-за адиабатического расширения газ после взрыва может иметь приблизительно температуру окружающей среды.

На этом и основана идея данного изобретения. Цель изобретения - повышение скорости разлета осколков, давления на фронте ударной волны и радиуса осколочного и фугасного действия заряда.

ВАРИАНТ 1. Данный взрывной заряд содержит оболочку (в случае военного заряда она может быть осколкообразующей), заполненную под давлением газовой смесью борана и аммиака или раствором или эмульсией борана в жидком аммиаке.

При инициации реакции источником тепла внутри оболочки или взрывным или кумулятивным зарядом, расположенным снаружи оболочки, происходит сначала экзотермическое разложение диборана (до 300 градусов С) с выделением тепла 38,5 кДж/моль, после чего выделившийся бор взаимодействует с двумя молекулами аммиака:

В2Н6+2NH3=2BN+6Н2+451 кДж/моль

То есть удельное выделение тепла составляет 7,27 кДж/г, это примерно вдвое больше, чем у пороха. Приблизительные расчеты показывают, что температура реакции будет при постоянном давлении - 1800 градусов С, а при постоянном объеме - 2180 градусов С. Так как выше 1200 градусов бор реагирует с аммиаком и получающимся в результате его термического разложения азотом, то вся реакция идет лавинообразно, то есть со взрывом.

Образование нитрида бора идет интенсивнее в присутствии восстановителя. Таковым может быть выделяющийся водород. Для увеличения скорости реакции желательно присутствие мелкодисперсного угля, сажи, графита или небольшого количества метана (0,0001-1% от массы реагирующих веществ), или их смеси. Метан при температуре выше 1100 градусов С экзотермически разлагается с выделением двух молекул водорода и углерода в виде сажи, которая будет катализатором реакции образования нитрида бора.

Как видно из реакции, стехиометрическое соотношение диборана и аммиака должно быть 27, 67: 34,06 и при этом выделится 12,1 г/м водорода. В реальности из-за разности некоторое время (доли секунд или даже секунды) саморазрушается, разбрасывая осколки и вызывая ударную волну.

Оболочка делается чуть прочнее (и тяжелее) и выдерживает максимальное давление продуктов реакции. То есть сама она не разрушится. Тогда она после окончания реакции разрезается перфорирующим линейным кумулятивным зарядом, расположенным снаружи или изнутри оболочки. Форма разреза может быть выбрана самая разнообразная: для фугасных зарядов в бомбообразной оболочке выгоден разрез поперек по горизонтальной плоскости, и в этом случае основная энергия ударной волны будет направлена в стороны. А осколочные боеприпасы выгодно резать на мелкие части.

Образование нитрида бора идет интенсивнее в присутствии восстановителя. Таковым может быть выделяющийся водород. Для увеличения скорости реакции желательно присутствие мелкодисперсного угля, сажи, графита или небольшого количества метана (0,0001-1% от массы реагирующих веществ), или их смеси. Метан при температуре выше 1100 градусов С экзотермически разлагается с выделением двух молекул водорода и углерода в виде сажи, которая будет катализатором реакции образования нитрида бора.

Как видно из реакции, стехиометрическое соотношение диборана и аммиака должно быть 27,67:34,06 и при этом выделится 12,1 г/м водорода. В реальности из-за разности скоростей реакций возможны отклонения в ту или иную сторону до 10%. То есть стехиометрическое соотношение в процентах 44,8:55,2, и при этом выделится 19,6% водорода по отношению к исходной массе.

Инициируется заряд расположенным внутри оболочки источником тепла в виде электроспирали, искры или же взрывным или кумулятивным зарядом, расположенным снаружи и способным пробить или разрезать оболочку.

ВАРИАНТ 2. Данный взрывной заряд содержит оболочку (в случае военного заряда она может быть осколкообразующей), в которую помещен заряд ВВ меньшего объема, а промежуток между ВВ и оболочкой заполнен смесью по варианту 1.

Все выше сказанное относится и к заряду по варианту 2. Однако реакция в данном заряде пойдет быстрее, так как в газообразном или сверхкритическом веществе от взрыва заряда ВВ произойдет адиабатическое сжатие (ударная волна) с повышением температуры. Бризантное действие такого заряда будет больше.

Давление указанной смеси подбирается исходя из прочности оболочки, а для боеприпасов - исходя из желаемой массы осколков (от нее зависит прочность оболочки).

Оптимальное соотношение объемов или масс смеси и ВВ подбирается для данного заряда опытным путем.

Для военных боеприпасов часто желательно, чтобы осколки разлетались преимущественно в определенном секторе. Для этого заряд ВВ может быть расположен в оболочке несимметрично, например вплотную к одной из стенок оболочки.

Для лучшего разделения газов ВВ и получившегося водорода заряд ВВ может быть помещен в мешок из прочной ткани или пленки (например, из углеродного волокна), объемом меньше объема оболочки.

Работают заряды по вариантам 1 и 2 так: смесь воспламеняется одним из указанных способов, и далее в смеси начинается лавинообразная самоподдерживающаяся взрывная реакция. Так как в результате реакции образуется высокая температура и из газов образуется только водород (во втором варианте газы ВВ не успеют смешаться с водородом), то продукты взрыва распространяются со скоростью звука в водороде при данной температуре, которая составит около 3850 м/сек. Осколки получат начальную скорость около 3700 м/сек. А так как кинетическая энергия пропорциональна квадрату скорости, то пробивная сила осколков будет примерно в 14 раз выше. В качестве боеприпаса такой заряд будет обладать еще и сильным зажигательным действием - ведь разлетевшийся водород будет подожжен взрывными газами. Причем особенно это будет заметно при взрыве заряда в замкнутом помещении: в попадании гранаты в окно здания, при пробитии 30-мм снарядом брони БМП или обшивки самолета, при попадании снаряда внутрь корабля - быстро, почти взрывообразно сгоревший водород вызовет термобарический эффект, поражая живую силу и разрушая конструкцию объекта.

Источник поступления информации: Роспатент

Showing 191-200 of 311 items.
10.03.2016
№216.014.c001

Ракетное топливо староверова-18 /варианты/

Изобретение относится к ракетным топливам. Рассмотрены ракетные топлива, включающие боргидрид бериллия, алюминия, лития, лития-алюминия или кремния, тетраборан или декаборан в комбинациях с семью разными окислителями: азотной кислотой, пятиокисью азота, нитратом аммония, динитрамидом аммония,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002576857
Дата охранного документа: 10.03.2016
10.03.2016
№216.014.c05f

Теплонакопитель в двигателе

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, а точнее - к системам запуска в холодную погоду. Теплонакопитель, установленный в двигателе картера, имеет емкость, заполненную плавящимся веществом. Этим веществом может быть стеарин, парафин, нафталин, или их смесь, или вода....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002576720
Дата охранного документа: 10.03.2016
10.03.2016
№216.014.c0ca

Заряд к легкогазовому оружию (варианты)

Изобретение относится к артиллерии и к огнестрельному оружию, а именно к зарядам для легкогазового оружия. Рассмотрены заряды к легкогазовому оружию, содержащие в качестве горючего - боргидрид и гидрид лития, алюминия, лития-алюминия, кремния (силан), бора (бораны) или бериллия, а в качестве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002576856
Дата охранного документа: 10.03.2016
10.03.2016
№216.014.c119

Стрелковое оружие - 2

Изобретение относится к вооружению, а именно к стрелковому оружию. Стрелковое оружие состоит из стреляющего устройства, пули, пороха и пыжа. Оружие имеет гнездо для двух-трех магазинов, расположенных бок о бок. Выполняется вручную или сервоприводом Ц-образное, Ш-образное или U-образное движение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002576853
Дата охранного документа: 10.03.2016
10.02.2016
№216.014.c1df

Торпеда с гидролокатором /варианты/

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к торпедам. Торпеда содержит боевую часть, систему управления, двигатель и запас энергии для него. Торпеда имеет вид цилиндрического тела с внутренним каналом в виде сопла Вентури. В другом варианте, торпеда предварительно поддута изнутри...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002574294
Дата охранного документа: 10.02.2016
27.03.2016
№216.014.c74d

Способ преодоления препятствий - 2

Изобретение относится к способам преодоления водных преград транспортными средствами. Способ преодоления препятствий состоит в том, что для преодоления подвижным тяжелым грузом водной преграды на плавающем средстве, имеющем грузоподъемность, недостаточную для данного груза, груз или плавающее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578447
Дата охранного документа: 27.03.2016
27.03.2016
№216.014.c8b2

Способ модификации углеродных волокон и углеродных нанотрубок

Изобретения относятся к химической промышленности и нанотехнологии. Углеродные волокна наматывают на плоскую или круглую вращающуюся шпулю и с двух сторон и изнутри подвергают нейтронному облучению. По другому варианту углеродные нанотрубки насыпают в горизонтальный вращающийся барабан, во...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578283
Дата охранного документа: 27.03.2016
20.03.2016
№216.014.c9c8

Способ преодоления препятствий /варианты/

Изобретение относится к области эксплуатации транспортных средств, в частности к способам преодоления преград. В одном варианте способ преодоления препятствий заключается в том, что для прохода подвижного тяжелого груза через объект меньшей несущей способности, чем вес переправляемого объекта,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002577748
Дата охранного документа: 20.03.2016
20.03.2016
№216.014.cc57

Боевая машина /варианты/

Группа изобретений относится к вариантам боевых машин для доставки пехоты к месту боя и поддержки ее в бою, а также для отражения засадных атак противника. Машина содержит двигатель внутреннего сгорания, стартер и аккумулятор. По первому варианту машина имеет стартер, крутящий момент которого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002577722
Дата охранного документа: 20.03.2016
20.02.2016
№216.014.ce95

Кран для экономного расходования воды /варианты/

Группа изобретений относится к водопроводным кранам для бытовых нужд. Для этого кран или клапан имеет ножное управление и выполнен в виде кольца, имеющего снаружи с обеих сторон мембраны и имеющего первый канал, переходящий внутри кольца в трубу, выходящую к центру кольца и имеющую по центру...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002575210
Дата охранного документа: 20.02.2016
Showing 191-200 of 311 items.
10.03.2016
№216.014.c001

Ракетное топливо староверова-18 /варианты/

Изобретение относится к ракетным топливам. Рассмотрены ракетные топлива, включающие боргидрид бериллия, алюминия, лития, лития-алюминия или кремния, тетраборан или декаборан в комбинациях с семью разными окислителями: азотной кислотой, пятиокисью азота, нитратом аммония, динитрамидом аммония,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002576857
Дата охранного документа: 10.03.2016
10.03.2016
№216.014.c05f

Теплонакопитель в двигателе

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, а точнее - к системам запуска в холодную погоду. Теплонакопитель, установленный в двигателе картера, имеет емкость, заполненную плавящимся веществом. Этим веществом может быть стеарин, парафин, нафталин, или их смесь, или вода....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002576720
Дата охранного документа: 10.03.2016
10.03.2016
№216.014.c0ca

Заряд к легкогазовому оружию (варианты)

Изобретение относится к артиллерии и к огнестрельному оружию, а именно к зарядам для легкогазового оружия. Рассмотрены заряды к легкогазовому оружию, содержащие в качестве горючего - боргидрид и гидрид лития, алюминия, лития-алюминия, кремния (силан), бора (бораны) или бериллия, а в качестве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002576856
Дата охранного документа: 10.03.2016
10.03.2016
№216.014.c119

Стрелковое оружие - 2

Изобретение относится к вооружению, а именно к стрелковому оружию. Стрелковое оружие состоит из стреляющего устройства, пули, пороха и пыжа. Оружие имеет гнездо для двух-трех магазинов, расположенных бок о бок. Выполняется вручную или сервоприводом Ц-образное, Ш-образное или U-образное движение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002576853
Дата охранного документа: 10.03.2016
10.02.2016
№216.014.c1df

Торпеда с гидролокатором /варианты/

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к торпедам. Торпеда содержит боевую часть, систему управления, двигатель и запас энергии для него. Торпеда имеет вид цилиндрического тела с внутренним каналом в виде сопла Вентури. В другом варианте, торпеда предварительно поддута изнутри...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002574294
Дата охранного документа: 10.02.2016
27.03.2016
№216.014.c74d

Способ преодоления препятствий - 2

Изобретение относится к способам преодоления водных преград транспортными средствами. Способ преодоления препятствий состоит в том, что для преодоления подвижным тяжелым грузом водной преграды на плавающем средстве, имеющем грузоподъемность, недостаточную для данного груза, груз или плавающее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578447
Дата охранного документа: 27.03.2016
27.03.2016
№216.014.c8b2

Способ модификации углеродных волокон и углеродных нанотрубок

Изобретения относятся к химической промышленности и нанотехнологии. Углеродные волокна наматывают на плоскую или круглую вращающуюся шпулю и с двух сторон и изнутри подвергают нейтронному облучению. По другому варианту углеродные нанотрубки насыпают в горизонтальный вращающийся барабан, во...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578283
Дата охранного документа: 27.03.2016
20.03.2016
№216.014.c9c8

Способ преодоления препятствий /варианты/

Изобретение относится к области эксплуатации транспортных средств, в частности к способам преодоления преград. В одном варианте способ преодоления препятствий заключается в том, что для прохода подвижного тяжелого груза через объект меньшей несущей способности, чем вес переправляемого объекта,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002577748
Дата охранного документа: 20.03.2016
20.03.2016
№216.014.cc57

Боевая машина /варианты/

Группа изобретений относится к вариантам боевых машин для доставки пехоты к месту боя и поддержки ее в бою, а также для отражения засадных атак противника. Машина содержит двигатель внутреннего сгорания, стартер и аккумулятор. По первому варианту машина имеет стартер, крутящий момент которого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002577722
Дата охранного документа: 20.03.2016
20.02.2016
№216.014.ce95

Кран для экономного расходования воды /варианты/

Группа изобретений относится к водопроводным кранам для бытовых нужд. Для этого кран или клапан имеет ножное управление и выполнен в виде кольца, имеющего снаружи с обеих сторон мембраны и имеющего первый канал, переходящий внутри кольца в трубу, выходящую к центру кольца и имеющую по центру...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002575210
Дата охранного документа: 20.02.2016
+ добавить свой РИД