×
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 211-220 of 311 items.
27.04.2016
№216.015.3852

Ракетное топливо /варианты/

Изобретение относится к ракетным топливам. Рассмотрены варианты ракетных топлив, включающие нитрат аммония или динитрамид аммония в комбинациях с дибораном, тетрабораном, боргидридом бериллия, гидридом бериллия и бором. Бор экзотермически реагирует с азотом и увеличивает энергетику реакции....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002582712
Дата охранного документа: 27.04.2016
10.05.2016
№216.015.3bba

Устройство для взлёта самолётов (варианты)

Группа изобретений относится к аэродромному оборудованию. Устройство для взлета самолетов состоит из швеллеров, закрепленных краями вверх на основании так, чтобы в поперечном сечении боковые швеллеры находились на одном горизонтальном уровне. Нижняя часть швеллеров крепится к основанию через...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002583401
Дата охранного документа: 10.05.2016
10.05.2016
№216.015.3c6a

Броня - 5

Изобретение относится к средствам активной защиты танков, бронемашин, кораблей и других бронеобъектов. Броня имеет шарнирно закрепленные и наклоненные на угол 1-44° к вертикали рычажные элементы. Масса каждого рычажного элемента не превышает массу пули или снаряда. Для удержания рычажных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002583418
Дата охранного документа: 10.05.2016
10.05.2016
№216.015.3d9b

Взрывчатое вещество староверова - 2 /варианты/

Изобретение относится к метательным взрывчатым веществам, а именно смесевым порохам. Предложены варианты заряда к легкогазовому оружию, включающие боргидрид бериллия, алюминия, лития, лития-алюминия или кремния, или тетраборан, или декаборан в комбинациях с шестью разными окислителями: нитратом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002583462
Дата охранного документа: 10.05.2016
10.06.2016
№216.015.458b

Мина-5

Изобретение относится к противотанковым и морским минам и предназначено для поражения всей сухопутной движущейся техники и для поражения кораблей. Техническим результатом является повышение эффективности действия, снижение чувствительности к тралению, затруднение обнаружения мины, а также...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002586691
Дата охранного документа: 10.06.2016
10.06.2016
№216.015.4624

Электродистанционное управление "утка"

Изобретение относится к системам управления самолетом, выполненным по схеме «регрессивная флюгерная утка». Система управления передним горизонтальным оперением «утка» содержит задатчик положения руля, датчик положения руля, датчик вертикального скольжения, усилитель с тремя входами,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002586741
Дата охранного документа: 10.06.2016
10.06.2016
№216.015.469f

Мостоукладчик (варианты)

Изобретение относится к устройствам для укладки готовых мостов на подготовленную и неподготовленную площадку преимущественно в боевых условиях. Мостоукладчик содержит готовый мост и содержит транспортер с поворотной платформой, снабженной двумя рычагами, которые имеют возможность разъемно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002586657
Дата охранного документа: 10.06.2016
10.06.2016
№216.015.46db

Ракетный двигатель староверова - 4 /варианты/

Ракетный двигатель содержит камеру сгорания с соплом, в которую под давлением подается газообразный, или жидкий, или расплавленный гидрид и вода или антифриз на основе воды, или водяной пар. В камеру сгорания подается расплавленного гидрида бериллия 37,93±20% и воды 62,07±20%. В другом варианте...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002586211
Дата охранного документа: 10.06.2016
10.06.2016
№216.015.4902

Ракетный двигатель староверова - 5 /варианты/

Ракетный двигатель содержит камеру сгорания с соплом. В камеру сгорания подают жидкий металл и воду. В камеру сгорания подают расплавленного бериллия 33,3±20% и воды 66,7±20%. В другом варианте ракетный двигатель содержит корпус с реактивным соплом. В корпусе находится бериллия 20,38% и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002586442
Дата охранного документа: 10.06.2016
20.08.2016
№216.015.4a73

Направленная мина

Изобретение относится к противотанковым и морским минам и предназначено для поражения всей сухопутной движущейся техники и для поражения кораблей. Техническим результатом является повышение безопасности для своих наступающих войск и кораблей, а также повышение эффективности действия. Мина имеет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002594900
Дата охранного документа: 20.08.2016
Showing 211-220 of 311 items.
27.04.2016
№216.015.3852

Ракетное топливо /варианты/

Изобретение относится к ракетным топливам. Рассмотрены варианты ракетных топлив, включающие нитрат аммония или динитрамид аммония в комбинациях с дибораном, тетрабораном, боргидридом бериллия, гидридом бериллия и бором. Бор экзотермически реагирует с азотом и увеличивает энергетику реакции....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002582712
Дата охранного документа: 27.04.2016
10.05.2016
№216.015.3bba

Устройство для взлёта самолётов (варианты)

Группа изобретений относится к аэродромному оборудованию. Устройство для взлета самолетов состоит из швеллеров, закрепленных краями вверх на основании так, чтобы в поперечном сечении боковые швеллеры находились на одном горизонтальном уровне. Нижняя часть швеллеров крепится к основанию через...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002583401
Дата охранного документа: 10.05.2016
10.05.2016
№216.015.3c6a

Броня - 5

Изобретение относится к средствам активной защиты танков, бронемашин, кораблей и других бронеобъектов. Броня имеет шарнирно закрепленные и наклоненные на угол 1-44° к вертикали рычажные элементы. Масса каждого рычажного элемента не превышает массу пули или снаряда. Для удержания рычажных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002583418
Дата охранного документа: 10.05.2016
10.05.2016
№216.015.3d9b

Взрывчатое вещество староверова - 2 /варианты/

Изобретение относится к метательным взрывчатым веществам, а именно смесевым порохам. Предложены варианты заряда к легкогазовому оружию, включающие боргидрид бериллия, алюминия, лития, лития-алюминия или кремния, или тетраборан, или декаборан в комбинациях с шестью разными окислителями: нитратом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002583462
Дата охранного документа: 10.05.2016
10.06.2016
№216.015.458b

Мина-5

Изобретение относится к противотанковым и морским минам и предназначено для поражения всей сухопутной движущейся техники и для поражения кораблей. Техническим результатом является повышение эффективности действия, снижение чувствительности к тралению, затруднение обнаружения мины, а также...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002586691
Дата охранного документа: 10.06.2016
10.06.2016
№216.015.4624

Электродистанционное управление "утка"

Изобретение относится к системам управления самолетом, выполненным по схеме «регрессивная флюгерная утка». Система управления передним горизонтальным оперением «утка» содержит задатчик положения руля, датчик положения руля, датчик вертикального скольжения, усилитель с тремя входами,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002586741
Дата охранного документа: 10.06.2016
10.06.2016
№216.015.469f

Мостоукладчик (варианты)

Изобретение относится к устройствам для укладки готовых мостов на подготовленную и неподготовленную площадку преимущественно в боевых условиях. Мостоукладчик содержит готовый мост и содержит транспортер с поворотной платформой, снабженной двумя рычагами, которые имеют возможность разъемно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002586657
Дата охранного документа: 10.06.2016
10.06.2016
№216.015.46db

Ракетный двигатель староверова - 4 /варианты/

Ракетный двигатель содержит камеру сгорания с соплом, в которую под давлением подается газообразный, или жидкий, или расплавленный гидрид и вода или антифриз на основе воды, или водяной пар. В камеру сгорания подается расплавленного гидрида бериллия 37,93±20% и воды 62,07±20%. В другом варианте...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002586211
Дата охранного документа: 10.06.2016
10.06.2016
№216.015.4902

Ракетный двигатель староверова - 5 /варианты/

Ракетный двигатель содержит камеру сгорания с соплом. В камеру сгорания подают жидкий металл и воду. В камеру сгорания подают расплавленного бериллия 33,3±20% и воды 66,7±20%. В другом варианте ракетный двигатель содержит корпус с реактивным соплом. В корпусе находится бериллия 20,38% и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002586442
Дата охранного документа: 10.06.2016
20.08.2016
№216.015.4a73

Направленная мина

Изобретение относится к противотанковым и морским минам и предназначено для поражения всей сухопутной движущейся техники и для поражения кораблей. Техническим результатом является повышение безопасности для своих наступающих войск и кораблей, а также повышение эффективности действия. Мина имеет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002594900
Дата охранного документа: 20.08.2016
+ добавить свой РИД