×
13.12.2018
218.016.a637

Устройство для формирования распределенной взрывной волны

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к обеспечению взрывов площадных зарядов из листового взрывчатого вещества (ВВ) и может быть использовано в практике прочностных испытаний преград: материалов и конструкций, а также для получения градиентных конструкционных материалов с распределенной по слоям и поверхности преграды плотностью (пористостью), соответствующей профилю сформированной взрывной волны. Устройство для формирования распределенной взрывной волны состоит из секций взрывчатого вещества и системы инициирования. На трубках круглого сечения со стороны преграды закреплены перфорированные ленты из листового взрывчатого вещества с рядом сквозных отверстий, расположенных параллельно друг от друга в шахматном порядке в двух рядах и исключающих столкновение детонационных волн. Система инициирования включает один электродетонатор и детонационную разводку, расположенную по центру каждой ленты. Технический результат направлен на расширение диапазона создания малых и сверхмалых импульсов давления. 4 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к обеспечению взрывов площадных зарядов из листового взрывчатого вещества (ВВ) и может быть использовано в практике прочностных испытаний преград (материалов и конструкций), а так же для получения градиентных конструкционных материалов с распределенной по слоям и поверхности преграды плотностью (пористостью), соответствующей профилю сформированной взрывной волны.

Известно устройство для формирования механического импульса давления с помощью детонации тонкослойного листового заряда ВВ, нанесенного на поверхность преграды [1]. При создании распределенной нагрузки листы ВВ наклеивают на поверхность преграды слоями различной толщины, что не позволяет получать низкие импульсы давления для испытаний преград, имеющих малую механическую прочность, а так же изменять давление на преграде во времени (моделируется только интегральная характеристика нагружения - удельный импульс давления).

Известно так же устройство для создания низкоинтенсивных нагрузок с помощью эквидистантно-поверхностного (равноудаленного от поверхности преграды) заряда из листового ВВ, состоящего из плоских полосок листового ВВ, которые с определенным шагом наклеивают на лист плотной бумаги (картон) и располагают от поверхности преграды на расстояниях, обеспечивающих снижение величины удельного импульса [2]. Недостатком данного устройства является ступенчатое распределение давление по площади нагружения преграды.

Для создания плавного распределения давления известен так же объемно-распределенный заряд, у которого поперечное сечение полосок ВВ является не плоским, а профилированным по дуге окружности таким образом, что создает не плоскопараллельный, а расходящийся внутри некоторого угла разлет взрывных газов, что позволяет регулировать величину удельного импульса за счет изменения радиуса профилирования и расстояния между лентами ВВ [3]. Данное техническое решение является наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату(прототипом) к предлагаемому изобретению. Однако, устройство с объемно-распределенными лентами из листового ВВ, позволяющий создавать механический импульс давления при помощи системы расположения лент ВВ на трубках, имеет ряд недостатков:

1. Узкий диапазон воспроизводимых импульсов давлений, что обусловлено ограничением детонационной способности ВВ при уменьшении толщины его слоя до некоторой критической величины.

2. Подрыв лент в устройстве создает встречно-направленные детонационные волны при инициировании полосок одинаковой длины, сводимых в одну точку, что может привести к появлению кумулятивных выбросов, воздействующих на преграду.

3. Использование лучевой схемы инициирования с противоположных торцов лент ВВ приводят к большой разновременности охвата детонационной волной всего заряда из-за разброса срабатывания электродетонаторов, а так же низкой надежности его инициирования из-за большого количества дорожек в лучевой детонационной разводке.

Техническая проблема изобретения заключается в создании устройства для воспроизведения распределенной по площади нагружения взрывной волны при формировании объемно-распределенных зарядов из лент листового ВВ, располагаемых равноудалено от поверхности преграды на трубках круглого сечения, с детонационной разводкой для одновременного инициирования площадного заряда от одного электродетонатора.

Технический результат направлен на расширение диапазона создания малых и сверхмалых импульсов давления и достигается тем, что устройство содержит секции из перфорированных лент ВВ, наклеенных на внешние полуокружности трубок и расположенных эквидистантно (равноудалено) от преграды.

Новизна изобретения заключается в расположении перфорированных лент с рядом сквозных отверстий, расположенных на трубках круглого сечения в шахматном порядке в двух рядах, а также в применении новой взрывной схемы без столкновения детонационных волн в подрываемых лентах ВВ с использованием одного электродетонатора для многоточечного инициирования площадного заряда. Впервые предложено использование перфорированных лент ВВ, в которых пробиваются отверстия, расположенных параллельно друг от друга в двух линиях, что не создает столкновения детонационных волн, при этом одновременный охват детонационной волной всего устройства проводится от одного электродетонатора по центру перфорированных лент.

Изменение величины импульса давления в широком диапазоне создается за счет перфорации (просечки отверстий по толщине ленты ВВ в шахматном порядке) и определяется коэффициентом перфорации (отношением массы ВВ перфорированных лент к массе ВВ неперфорированных лент при одинаковой исходной площади нагружения), при этом система инициирования включает один электродетонатор и детонационную разводку, проходящую по центру каждой ленты.

Схема реализации предлагаемого устройства представлена на фиг. 1-4, где показаны: 1 - секции для формирования распределенной взрывной волны на различных элементах преграды; 2 - трубки круглого сечения; 3 -перфорированные ленты ВВ, расположенные со стороны преграды по внешним полуокружностям трубок; 4 - преграда; 5 - детонационная разводка; 6 - электродетонатор; 7 - перфорация, 8 - траектория волны детонации.

Перед наклейкой лент выполняют перфорацию (просечку отверстий по толщине листа ВВ) с использованием набора пластин (матриц) промышленного перфоратора. Количество отверстий перфорации, расстояние между ними определяются при проектировании устройства с учетом воспроизведения задаваемого импульса давления. Детонационная разводка из полоски листового ВВ наклеивается на ватман и скрепляется с перфорируемыми лентами скотчем.

Устройство для формирования распределенной взрывной волны работает следующим образом: секции устройства 1 располагают равноудаленно от преграды 4, которые образуют эквидистантную поверхность к нагружаемому участку преграды, при этом электродетонатор 6 относится от преграды 4 и не создает дополнительный импульс давления (фиг. 1). Схема раскладки перфорированных лент 3 и их ширина выбираются из условий необходимого распределения импульсной нагрузки по поверхности преграды. Ленты ВВ закрепляют снаружи на полуокружностях трубок 2 с помощью клея или скотча и равноудаленно по форме нагружаемой поверхности преграды с помощью фиксаторов.

Ленты ВВ, наклеенные на полуокружностях трубок, могут иметь различный угол закрепления из-за кривизны трубок (фиг. 2) и инициируются детонационной разводкой 5 (фиг. 3). Одновременность нагружения преграды обеспечивается за счет синхронного подрыва секций устройства. Подрыв производят от системы инициирования, состоящей из детонационной разводки 5 и быстродействующего электродетонатора 6. Выдается команда на срабатывание электродетонатора, инициирование перфорированных лент ВВ, заполнение свободных промежутков между лентами ударными волнами и размытие волны от подрыва за счет кривизны трубок. Шахматная система расположения сквозных отверстий в перфорированных лентах (фиг. 4) не создает столкновения детонационных волн, а возникающие между лентами кумулятивные выбросы быстро распадаются при использовании лент ВВ с отверстиями, при этом обеспечивается распространение детонации между отверстиями от перфорации по извилистой траектории 8.

Реализация изобретения проводилась на комплексе взрывного нагружения и позволила моделировать импульсы давления с длительностью 1-10 мкс, при этом от одного электродетонатора инициировалось через детонационную разводку 10 перфорированных лент с толщиной ВВ 0,5 мм, согнутых по радиусу кривизны трубок (технологически достигалось благодаря использованию полиэтиленового тонкого кембрика). Отработка устройства из листового ВВ марки ЭВВ-8Т позволило снизить величину воспроизводимого импульса давления в несколько раз по сравнению с устройством из неперфорированных лент и моделировать сверхнизкие импульсы давления (менее 50 Па-с). Перфорация лент расширила диапазон воспроизводимых сверхнизких импульсов давления, при этом ленты ВВ принимает нужную форму и детонирует в тонком слое.

Заявляемое устройство может создавать систему распределенных механических импульсов давления на составных элементах преграды (корпусах, днищах, соплах), то есть позволяет нагружать конструкции сложной конфигурации (наличие выступающих элементов, пазов, шпангоутов). Распределение взрывной волны может изменяться по угловой координате испытываемой преграды по различным законам (косинусоидальному, экспоненциальному). Устройство для формирования взрывной волны значительно расширило возможности экспериментов при решении задач материаловедения.

Источники информации

1. Физика взрыва / Под ред. Орленко Л.П., Т. 2, М., Физматлит, 2002. С. 536-541.

2. Фортов В.Е., Чепрунов А.А. и др. Воспроизведение механического и теплового действия рентгеновского излучения на элементы конструкций объектов, монография «Физика ядерного взрыва»: в 5 томах, т. 3 Воспроизведение факторов взрыва, М., Физматлит, 2013, стр. 350-386.

3. Патент на изобретение №2557298 от 24.06.2015 г. «Ленточный заряд из листового взрывчатого вещества».

Устройство для формирования распределенной взрывной волны, состоящее из секций взрывчатого вещества, системы инициирования, отличающееся тем, что на трубках круглого сечения со стороны преграды закреплены перфорированные ленты из листового взрывчатого вещества с рядом сквозных отверстий, расположенных параллельно друг другу в шахматном порядке в двух рядах и исключающих столкновение детонационных волн, при этом система инициирования включает один электродетонатор и детонационную разводку, расположенную по центру каждой ленты.
Устройство для формирования распределенной взрывной волны
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 45.
20.04.2015
№216.013.41a0

Мобильный комплекс специальной обработки образцов вооружения и военной техники

Изобретение относится к военной технике, а именно к технике для проведения специальной обработки наружных поверхностей образцов вооружения и военной техники. Мобильный комплекс специальной обработки образцов вооружения и военной техники содержит герметичный сборно-разборный ангар, генератор...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548298
Дата охранного документа: 20.04.2015
20.05.2015
№216.013.4d98

Распылитель порошкообразных веществ импульсного действия

Изобретение относится к распылителю порошкообразных веществ импульсного действия, содержащему корпус и подвижную подпружиненную тарелку. При этом дополнительно установлены в нижней части корпуса пороховой генератор, а в верхней части корпуса коническая насадка для размещения порошка и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002551378
Дата охранного документа: 20.05.2015
10.08.2015
№216.013.6bf8

Трансформатор гамма-нейтронного излучения

Изобретение относится к средствам моделирования параметров гамма и нейтронного излучений ядерного взрыва на исследовательских ядерных реакторах с отражателями нейтронов. Устройство представляет собой двухслойную оболочку у активной зоны ядерного реактора, включающей делящийся материал (1) и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002559198
Дата охранного документа: 10.08.2015
20.08.2015
№216.013.6fbe

Сотовый заряд из листового взрывчатого вещества

Изобретение относится к технике взрыва площадных зарядов из листовых взрывчатых веществ (ВВ) и может быть использовано в практике испытаний преград, материалов и фрагментов конструкций, а также в ряде импульсных технологических операций с использованием взрыва, например в соединении или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560176
Дата охранного документа: 20.08.2015
27.08.2015
№216.013.742d

Комплекс для испытаний и периодической поверки войсковых индивидуальных дозиметров

Изобретение относится к области метрологического обеспечения дозиметрического контроля облучения личного состава, действующего в условиях воздействия смешанного нейтронного и гамма-излучения, и может быть использовано для испытаний и поверки индивидуальных дозиметров. Сущность изобретения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561316
Дата охранного документа: 27.08.2015
10.06.2016
№216.015.4492

Способ определения дальности и высоты короткоимпульсного высотного источника рентгеновского излучения с помощью наземного фотоприёмного устройства

Изобретение относится к разностно-дальномерным способам определения координат импульсных источников ионизирующих и электромагнитных излучений. Достигаемый технический результат - упрощение осуществления способа. Указанный результат достигается за счет того, что при помощи наземного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002586890
Дата охранного документа: 10.06.2016
10.06.2016
№216.015.449b

Устройство для спектрометрии нейтронов

Изобретение относится к области технической физики. Устройство для спектрометрии нейтронов состоит из водородсодержащих замедлителей быстрых нейтронов цилиндрической формы, регистраторов тепловых и медленных нейтронов, расположенных вдоль центральной оси устройства, борного фильтра и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002586383
Дата охранного документа: 10.06.2016
10.06.2016
№216.015.499a

Способ определения ядерного энерговыделения при возникновении реакции деления (варианты)

Изобретение относится к средствам охраны окружающей среды и объектов от загрязнений, анализа состояния радиоактивных веществ и может быть использовано при испытаниях ядерного оружия и других ядерно-физических установок (ЯФУ). Способ определения ядерного энерговыделения включает измерение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002586894
Дата охранного документа: 10.06.2016
13.01.2017
№217.015.6c37

Подвесной изолятор

Изобретение относится к средствам, предназначенным для изоляции, крепления и фиксации проводников цепей высокого напряжения от металлических, железобетонных, деревянных конструкций и эксплуатирующихся в специализированных помещениях при воздействии загрязнителей в виде пыли, вибрации и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002592645
Дата охранного документа: 27.07.2016
13.01.2017
№217.015.90c2

Способ генерирования воздушной ударной волны

Изобретение относится к области прикладной газовой динамики, а именно к способам генерирования воздушной ударной волны (ВУВ) путем создания газовой смеси в эластичной оболочке, расположенной в ударной трубе, и подрыва, и может быть применено для испытаний конструкций и объектов на механическое...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603995
Дата охранного документа: 10.12.2016
Показаны записи 1-10 из 11.
10.11.2013
№216.012.7f0f

Контактно-секторный заряд из листового взрывчатого вещества

Изобретение относится к боеприпасам, а именно к инициирующим устройствам для подрыва заряда. Контактно-секторный заряд из листового взрывчатого вещества (ВВ) содержит детонатор, систему инициирования, заряд ВВ. Заряд ВВ выполнен в виде секций с разбиением на сектора с зазором между ними....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498200
Дата охранного документа: 10.11.2013
27.12.2013
№216.012.9187

Способ генерирования воздушной ударной волны и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области генерирования воздушной ударной волны в ударных трубах и может быть использовано для испытаний конструкций в ударных трубах на действие воздушной ударной волны. С помощью топливовоздушной смеси, находящейся под давлением, формируют мелкодисперсные аэрозольные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502948
Дата охранного документа: 27.12.2013
27.12.2013
№216.012.91b7

Способ воспроизведения термомеханического действия рентгеновского излучения ядерного взрыва на образцы конструкционных материалов

Использование: для испытаний образцов многослойных материалов на прочность к действию ударных нагрузок ядерного взрыва, в частности рентгеновского излучения. Сущность: заключается в том, что выполняют предварительное определение толщины сублимированного слоя материала и его удаление,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502996
Дата охранного документа: 27.12.2013
10.01.2014
№216.012.9578

Способ воспроизведения термомеханического действия рентгеновского излучения ядерного взрыва на образцы материалов

Использование: для испытаний образцов многослойных материалов на прочность к действию рентгеновского излучения (РИ) ядерного взрыва (ЯВ). Сущность: испытываемый образец материала устанавливают на мишень импульсомера, облучают образец потоком электронов по критерию равенства импульса давления,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503958
Дата охранного документа: 10.01.2014
10.04.2014
№216.012.b100

Устройство для генерирования механического импульса давления электрическим взрывом фольги

Изобретение относится к нагружающим устройствам для создания кратковременных интенсивных импульсов давления и может быть использовано для определения механических свойств материалов в экстремальных условиях нагружения (высокие давления и скорости деформирования).Техническим результатом, на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511027
Дата охранного документа: 10.04.2014
27.06.2014
№216.012.d88f

Способ измерения профиля температуры в конструкционных материалах

Изобретение относится к области оптической пирометрии и касается способа измерения профиля температуры в конструкционных материалах. Способ включает формирование каналов разной глубины в толщине конструкционного материала и проведение температурного сканирования в подготовленных каналах...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521217
Дата охранного документа: 27.06.2014
20.07.2015
№216.013.6497

Ленточный заряд из листового взрывчатого вещества

Изобретение относится к технике взрыва площадных зарядов из листовых взрывчатых веществ (ВВ) и может быть использовано в практике динамических испытаний преград (материалов и конструкций), а также в ряде импульсных технологических операций (штамповка и сварка взрывом). Заряд содержит секции из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557298
Дата охранного документа: 20.07.2015
20.08.2015
№216.013.6fbe

Сотовый заряд из листового взрывчатого вещества

Изобретение относится к технике взрыва площадных зарядов из листовых взрывчатых веществ (ВВ) и может быть использовано в практике испытаний преград, материалов и фрагментов конструкций, а также в ряде импульсных технологических операций с использованием взрыва, например в соединении или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560176
Дата охранного документа: 20.08.2015
13.01.2017
№217.015.90c2

Способ генерирования воздушной ударной волны

Изобретение относится к области прикладной газовой динамики, а именно к способам генерирования воздушной ударной волны (ВУВ) путем создания газовой смеси в эластичной оболочке, расположенной в ударной трубе, и подрыва, и может быть применено для испытаний конструкций и объектов на механическое...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603995
Дата охранного документа: 10.12.2016
02.02.2019
№219.016.b641

Устройство для нагружения объектов воздушной ударной волной

Изобретение относится к области прикладной газовой динамики, а именно к устройствам для регулирования параметров избыточного давления воздушной ударной волны в канале ударной трубы, и предназначено для нагружения объектов воздушной ударной волной с заданным избыточным давлением. Устройство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002678704
Дата охранного документа: 31.01.2019
+ добавить свой РИД