Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ОРИЕНТИРОВАНИЯ БОЕПРИПАСА В ПРОЦЕССЕ ЕГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ

Изобретение относится к боеприпасам, касается способа ориентирования боеприпасов при обезвреживании в процессе утилизации.

Важной проблемой современного общества является утилизация запасов боеприпасов, которая направлена на снижение военной опасности и проводится в рамках реализации международных договоров и соглашений по ограничению или полному запрещению отдельных видов обычных вооружений. Она осуществляется как с помощью переработки боеприпасов путем их расснаряжения, извлечения и последующего использования материалов их составных частей (заряда взрывчатого вещества, материала корпуса и других узлов боеприпаса) в мирных целях, так и с помощью их демилитаризации, которая представляет собой такой процесс переработки боеприпасов, после которого боеприпас сохраняет свою целостность, но его невозможно использовать по прямому назначению, но, в то же время, он может быть использован в мирных целях, например в качестве заряда взрывчатого вещества, применяемого при добыче полезных ископаемых в горнорудной промышленности.

В процессе утилизации боеприпасы необходимо ориентировать относительно элементов их конструкции, на которые будет осуществляться воздействие технологического оборудования или инструмента. Так, например, при утилизации боеприпаса по известным способам в соответствии с патентами США №4169403 от 1979 г. и №4046055 от 1977 г., кл. F42D 5/04, корпус боеприпаса необходимо ориентировать для проделывания в нем отверстий, через которые внутрь боеприпаса вводится смесь жидкости и газа, приводящая к разрушению боеприпаса, или химически активная среда, нейтрализующая утилизируемый или обезвреживаемый боеприпас.

При демилитаризации боеприпаса необходимо ориентировать его корпус к инструменту полостью, подлежащей заполнению затвердевающим со временем составом.

При уничтожении боеприпаса сжиганием в бронекамере боеприпас необходимо ориентировать относительно его конструктивного элемента, например взрывателя, в область которого направляется струя пламени для инициирования взрыва боеприпаса.

При осуществлении перечисленных способов обезвреживания боеприпасов требуется ориентировать боеприпас относительно того конструктивного элемента боеприпаса, на который будет производиться воздействие при помощи технологического оборудования или инструмента. Вместе с этим для предотвращения срабатывания боеприпасов и обеспечения необходимой безопасности при их утилизации необходимо определение точного местоположения того конструктивного элемента боеприпаса, относительно которого он должен быть сориентирован, с обязательной фиксацией в установленном положении.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, состоит в разработке надежного способа ориентирования боеприпасов в процессе их обезвреживания при утилизации, который позволил бы ориентировать боеприпас в заданном положении, обеспечивая при этом необходимую безопасность процесса обезвреживания боеприпаса на всех технологических операциях.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности ориентирования боеприпаса относительно оборудования и инструмента на каждой технологической операции, в том числе в ходе «опасных» операций, которые осуществляются в автоматизированном режиме без участия человека, с сохранением необходимой безопасности и надежности процесса обезвреживания боеприпаса.

Технический результат достигается тем, что боеприпас устанавливают на ложемент, определяют местоположение используемых для обезвреживания конструктивных элементов боеприпаса по взаимодействию внутренних ферромагнитных конструктивных элементов боеприпаса, вплотную прилегающих к внутренней поверхности его корпуса, выполненного из неферромагнитного материала с одним и более магнитными или электромагнитными датчиками путем вращения боеприпаса вокруг его продольной оси, устанавливают боеприпас в заданное положение и фиксируют его в ложементе

Вращение боеприпаса вокруг продольной оси может осуществляться вручную или с помощью привода.

Предлагаемый способ позволяет повысить надежность ориентирования боеприпаса относительно оборудования и инструмента на каждой технологической операции, в том числе в ходе «опасных» операций, которые осуществляются в автоматизированном режиме без участия человека, с сохранением необходимой безопасности и надежности процесса обезвреживания боеприпаса.

В качестве приспособления, с помощью которого осуществляют предварительную и окончательную установку боеприпаса в специальном заданном положении, в предлагаемом в заявке способе используют ложемент. Наличие ложемента позволит путем вращения боеприпаса вокруг его продольной оси осуществлять установку и фиксацию его в неизменном заранее заданном положении, при котором конструктивные средства приведения боеприпаса в действие будут безопасны. Это позволит обеспечить воздействие как на боеприпас в целом, так и на его конструктивные узлы, в частности обрабатывающего инструмента и технологического оборудования, повысить безопасность проведения технологического процесса обезвреживания боеприпаса без приведения боеприпаса или его узлов и элементов в действие. При этом исключается срабатывание встроенных в конструкцию боеприпаса взрывателей, а также воздействие на элементы его конструкции, вызывающие перевод боеприпаса в боевое положение или штатное срабатывание, например, на чеку или электрокапсюльную втулку (ЭКВ).

Местоположение используемых для обезвреживания конструктивных элементов боеприпаса определяют по расположению других элементов боеприпаса. Процесс определения местонахождения соответствующего, используемого для обезвреживания конструктивного элемента боеприпаса включает в себя выбор такого элемента, который зависит как от конструкции конкретного обезвреживаемого или утилизируемого боеприпаса, так и от применяемого метода его утилизации.

При демилитаризации, например, кассетных боеприпасов КСФ-1 в качестве подобного элемента (втулки ЭКВ) используют полость во внутреннем объеме корпуса боеприпаса, предназначенную для размещения и срабатывания средства приведения боеприпаса в действие или для перемещения элементов конструкции этого средства при приведении боеприпаса в действие (или штатного функционирования). Конструктивным элементом боеприпаса, используемого для его обезвреживания, будет являться полость во внутреннем объеме его корпуса, предназначенная для установки втулки ЭКВ.

В неокончательно снаряженной (без взрывателя) инженерной мине такой полостью является очко под взрыватель.

Элементами, с помощью которых может быть визуально определена полость под втулку ЭКВ в кассетах КСФ-1, будут являться, например, передний поясок донной части корпуса кассеты или расположение планок блоков с минами в вертикальной плоскости.

Предлагаемый способ удобен при эксплуатации, позволит повысить скорость проведения операции ориентирования отдельных видов утилизируемых или обезвреживаемых боеприпасов, автоматизировать данную операцию и тем самым увеличить количество обезвреживаемых боеприпасов.

Ввиду того, что визуально определить местонахождение всех конструктивных элементов боеприпаса, используемых для обезвреживания, не всегда представляется возможным, предлагается способ, позволяющий определять местонахождение и внутренних конструктивных элементов боеприпаса. Способ основан на учете конструктивных особенностей отдельных видов боеприпасов, а также материалов, использованных для изготовления его составных частей. Так, опоры блоков мин в кассетных боеприпасах КСФ-1 выполнены из ферромагнитного сплава и примыкают вплотную к алюминиевому корпусу кассеты. Эта конструктивная особенность подобных боеприпасов и положена в основу определения места нахождения искомых их внутренних конструктивных элементов, с помощью которых находят и другие полости, в которые может быть введено твердеющее вещество, препятствующее перемещению элементов приведения средств инициирования в боевое положение или штатное функционирование. Опоры блоков мин в точках соприкосновения с корпусом кассеты, например, могут быть определены с использованием магнитного датчика. При этом предлагается следующая последовательность определения места дальнейшей перфорации кассеты с использованием магнитного датчика:

- определяются зоны залипания магнитного датчика,

- с донной части кассеты через центры зон залипания проводится осевая линия,

- проводится линия перфорации со смещением на 90° относительно осевой линии,

- на полученной линии проводится перфорация отверстий.

Ввиду того, что кассета КСФ-1 состоит из трех секций, перфорация проводится из расчета: одно отверстие на полость между ЭКВ и вышибным зарядом и по два отверстия на две полости с блоками мин.

При осуществлении данного способа совмещают внутренние элементы со средствами их обнаружения, например с индуктивными датчиками.

Средства обнаружения местоположения используемых для обезвреживания конструктивных элементов боеприпаса могут устанавливаться на корпусе боеприпаса или на специально подобранном или разработанном технологическом оборудовании.

Боеприпас могут устанавливать, например, на приводные ролики специальной технологической установки и вращать вручную или с помощью привода, вращающего эти ролики.

Такой способ удобен при эксплуатации, позволит повысить скорость проведения операции ориентирования боеприпасов, автоматизировать данную операцию и тем самым увеличить количество обезвреживаемых боеприпасов.

Таким образом, предлагаемый в настоящей заявке способ позволяет повысить надежность ориентирования боеприпаса относительно оборудования и инструмента на каждой технологической операции с сохранением необходимой безопасности и надежности процесса обезвреживания боеприпаса. При этом обеспечивается необходимая безопасность и надежность процесса обезвреживания утилизируемых боеприпасов, практически исключается срабатывание боеприпасов в процессе их утилизации или демилитаризации.

На фиг.1 представлен общий вид ложемента, в который устанавливают утилизируемый боеприпас (вид спереди);

- на фиг.2 - общий вид ложемента, в который устанавливают утилизируемый боеприпас (вид сверху);

- на фиг.3 - узлы механизма фиксации, с помощью которого боеприпас фиксируют в ложементе в заданном положении;

- на фиг.4 - общий вид ложемента, в который устанавливают утилизируемый боеприпас (вид сбоку);

- на фиг.5 - расположение узлов механизма фиксации боеприпаса на передней вертикальной стойке ложемента;

- на фиг.6 - расположение узлов механизма фиксации боеприпаса на задней вертикальной стойке ложемента;

- на фиг.7 - технологическая установка, на которой осуществляют определение местоположения кассетных боеприпасов по предлагаемому способу в процессе их обезвреживания и утилизации (вид спереди);

- на фиг.8 - определение местоположения конструктивного элемента кассетного боеприпаса с помощью датчиков на технологической установке (вид спереди);

- на фиг.9 - определение местоположения конструктивного элемента кассетного боеприпаса с помощью датчиков на технологической установке (вид сбоку).

При ориентировании боеприпаса по предлагаемому способу боеприпас 1 (см. фиг.1-9) устанавливают на ложемент 2 и определяют местоположение используемых для обезвреживания конструктивных элементов 3 боеприпаса (например, полость во внутреннем объеме корпуса боеприпаса - у кассеты КСФ-1) по расположению других элементов 4 боеприпаса 1 (например, по переднему пояску донной части корпуса боеприпаса - у кассеты КСФ-1), затем устанавливают боеприпас 1 в заданное положение и фиксируют его в ложементе 2.

Расположение используемых для обезвреживания внешних конструктивных элементов 5 боеприпаса 1 (например, передний поясок донной части корпуса боеприпаса - у кассеты КСФ-1), могут быть определены визуально.

Местоположение используемых для обезвреживания конструктивных элементов 3 боеприпаса 1 (например, полость во внутреннем объеме корпуса боеприпаса - у кассеты КСФ-1) определяют по взаимодействию внутренних ферромагнитных конструктивных элементов 6 боеприпаса 1 (например, опор блоков мин в кассетах КСФ-1), вплотную прилегающих к внутренней поверхности его корпуса, выполненного из неферромагнитного материала (например, из алюминиевого сплава - для кассет КСФ-1), с одним или несколькими магнитными или электромагнитными датчиками 7, путем вращения боеприпаса вокруг его продольной оси. Вращение боеприпаса 1 может осуществляться вручную или с помощью привода, вращающего приводные ролики 8, на которые может быть установлен боеприпас 1.

Предлагаемый в настоящей заявке способ позволяет повысить надежность ориентирования боеприпаса относительно оборудования и инструмента на каждой технологической операции с сохранением необходимой безопасности и надежности процесса обезвреживания боеприпаса. В то же время использование предлагаемых в заявке зависимых признаков позволит обеспечить ориентирование обезвреживаемых в процессе утилизации особо опасных боеприпасов, каковыми являются кассетные боеприпасы (например, кассеты КСФ-1), противопехотные и инженерные мины (например, мины ПМН, ПМН-2, ПМН-4). При этом обеспечивается необходимая безопасность и надежность процесса обезвреживания утилизируемых боеприпасов, практически исключается срабатывание боеприпасов в процессе их утилизации или демилитаризации.

Пример 1.

С помощью предлагаемого способа ориентируют кассетные боеприпасы КСФ-1, обезвреживаемые при демилитаризации.

Боеприпас 1 устанавливают на ложемент 2 (см. фиг.1-9) установки, содержащий опорный каркас 9, вертикальные стойки 10 и механизм фиксации 11 боеприпаса 1 в заданном положении. Кроме ложемента 2 установка содержит механизм вращения 12 боеприпаса 1, стол 13 с рабочей платформой для установки ложемента 2, датчики 7 для определения местоположения конструктивного элемента 3 боеприпаса 1 (полости во внутреннем объеме корпуса боеприпаса), используемого для его обезвреживания. Датчики 7 установлены в держателе 14, шарнирно закрепленном на каркасе 9, фиксатор 15 и механизм поворота 16 держателя 14.

Способ осуществляют следующим образом.

Боеприпасы 1 (см. фиг.1-9) извлекают из укупорки и визуально определяют их пригодность к демилитаризации.

Каждый пригодный боеприпас 1 устанавливают на ложемент 2, а ложемент 2 с боеприпасом 1 помещают в технологическую установку, на которой определяют местоположение используемого для обезвреживания конструктивного элемента 3 боеприпаса 1 - полости во внутреннем объеме корпуса кассеты, предназначенной для размещения и срабатывания средства приведения боеприпаса в действие или для перемещения элементов конструкции этого средства при приведении боеприпаса 1 в действие или для штатного функционирования.

Местоположение полости во внутреннем объеме корпуса боеприпаса 1 определяется по другим элементам конструкции боеприпасов 1, которые, в свою очередь, могут быть определены визуально. Конструктивным элементом 4, с помощью которого может быть визуально определена полость под втулку ЭКВ в кассетах КСФ-1 (конструктивный элемент 3), является передний поясок 5 (см. фиг.9) донной части корпуса кассетного боеприпаса 1.

Ввиду того, что определить местонахождение всех конструктивных элементов, используемых при его обезвреживании, визуально не представляется возможным, определяют местонахождение и внутренних конструктивных элементов боеприпаса 1. Для определения мест перфорации отверстий в корпусе боеприпасов 1 - кассет КСФ-1 кроме визуального определения полости под втулку ЭКВ (конструктивного элемента 3) определяют местонахождение и его внутренних конструктивных элементов, с помощью которых (см. фиг.9) находят и другие полости, в которые в дальнейшем вводят твердеющее вещество, препятствующее перемещению элементов приведения средств инициирования в боевое положение или штатное функционирование. Зная, что опоры блоков мин в кассетных боеприпасах КСФ-1 выполнены из ферромагнитного сплава (конструктивный элемент 6) и примыкают вплотную к алюминиевому корпусу кассеты (боеприпаса 1), эти опоры определяют с использованием магнитного датчика 7.

Последовательность определения искомых мест перфорации, в которые в дальнейшем вводят твердеющее вещество (конструктивные элементы 3) кассеты с использованием магнитного датчика 7, следующая:

- определяются зоны залипания магнитного датчика 7;

- с донной части кассеты (боеприпаса 1), через центры зон залипания проводится осевая линия;

- для попадания технологического инструмента во внутренние полости кассеты (боеприпаса 1), в которые в дальнейшем будет введено твердеющее вещество, линия перфорации проводится со смещением на 90° относительно нанесенной осевой линии;

- на полученной линии проводится перфорация отверстий. Ввиду того, что кассета КСФ-1 состоит из трех секций, перфорация в дальнейшем проводится из расчета: одно отверстие на полость между втулкой ЭКВ и вышибным зарядом и по два отверстия на две полости с блоками мин.

Ложемент 2 с боеприпасом 1 устанавливают на приводные ролики 8 и вращают (вручную или с помощью привода) до «залипания» датчиков 7.

Устанавливают боеприпас 1 в заданное положение в приведенной выше последовательности и фиксируют его в этом положении в ложементе 2 с помощью механизма фиксации 11 ложемента 2 (см. фиг.8-9).

Пример 2.

С помощью предлагаемого способа ориентируют инженерные противопехотные мины ПМН, ПМН-2 и ПМН-4, обезвреживаемые при их утилизации. В данном случае предлагаемый способ может быть осуществлен без применения специально подобранного или разработанного технологического оборудования, используемого только на конечных опасных операциях при извлечении из корпуса мины взрывчатого вещества или при демилитаризации боеприпасов.

Способ осуществляют следующим образом.

Боеприпасы 1 извлекают из укупорки и визуально определяют их пригодность к демилитаризации (или утилизации).

Каждый пригодный боеприпас 1 устанавливают на ложемент 2, а ложемент 2 с боеприпасом 1 помещают для определения местоположения используемых для обезвреживания конструктивных элементов 3 боеприпаса по расположению других элементов 4 боеприпаса 1, затем устанавливают боеприпас 1 в заданное положение и фиксируют его в ложементе 2.

В минах ПМН, ПМН-2, ПМН-4 обезвреживаемым конструктивным элементом 3 является взрывчатое вещество основного заряда боеприпасов 1. Чтобы обеспечить доступ для последующей выемки взрывчатого вещества из корпуса рассматриваемых боеприпасов 1, необходимо определить расположение конструктивных элементов 4 соответствующего боеприпаса 1 (фенопластовой втулки с подпружиненным стальным ударником и фенопластовой пробки под детонатор МД-9 - у мин ПМН), на которые будет осуществляться воздействие технологического оборудования и инструмента. Поэтому сначала визуально определяют расположение указанных конструктивных элементов 4 мин ПМН, а затем указанные фенопластовые втулку и пробку вывинчивают из корпуса мин. Подготовленные подобным образом боеприпасы 1 устанавливают в ложемент 2, ориентируют и фиксируют в заданном положении таким образом, чтобы был доступ технологического оборудования и инструмента к обезвреживаемым узлам (конструктивным элементам 3) боеприпаса на последующих операциях. Для доступа к взрывчатому веществу (конструктивным элементам 3) элементами, удаляемыми на последующих операциях, у мин ПМН является дно боеприпаса, у мин ПМН-2 - часть дна в виде полукруга, у мин ПМН-4 - часть дна в виде кольца.

Таким образом, предлагаемый в настоящей заявке способ позволит повысить надежность ориентирования боеприпаса относительно оборудования и инструмента на каждой технологической операции с сохранением необходимой безопасности и надежности процесса обезвреживания боеприпаса.