Устройство для формирования взрывной волны

Устройство для формирования взрывной волны

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к взрывной технике и может быть использовано во взрывных размыкателях импульсного тока, магнитокумулятивных генераторах с осевым инициированием и в других устройствах, где требуется электрическая прочность системы формирования взрывной волны.

Известна система осевого инициирования размыкателя цепи индуктивного накопителя (А.С. СССР №578791, с приоритетом 08.06.76 МПК Н 01 Н 39/00, опубл. 15.04.79, БИ №14), содержащая цилиндрический заряд ВВ с системой инициирования на оси в виде последовательной цепочки из нескольких радиальных детонаторов. Недостатком этого устройства является наличие металлических контактных элементов детонаторов и проводников цепи подрыва в осевом канале цилиндрического заряда, которые после срабатывания цепочки детонаторов способствуют электрическому пробою между токоведущими элементами размыкателя, к которым приложено высокое напряжение.

За прототип взято устройство для формирования взрывной волны (патент РФ №2135935, с приоритетом 05.08.97 МПК F 42 В 3/10, опубл. 27.08.99 БИ №24), содержащее источник инициирования, матрицу в форме решетки из ВВ с разветвленными концевыми участками и основной заряд взрывчатого вещества. Недостатком прототипа является точечное по малой поверхности инициирование основного заряда ВВ, сложность технологического процесса изготовления матрицы, невозможность изготовления матрицы для малых размеров внутренней полости основного заряда (⊘~25 мм), наличие открытой поверхности, по которой возможен электрический пробой, устройство не пригодно для инициирования цилиндрического заряда по его оси.

Задачей является создание устройства для формирования взрывной волны цилиндрического заряда с инициированием по его оси с повышенной электропрочностью.

Технический результат выражается в повышении электрической прочности устройства.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для формирования взрывной волны, содержащем источник инициирования, заряд взрывчатого вещества с разветвлениями и основной заряд ВВ, заряд с разветвлениями выполнен в виде дисков из взрывчатого вещества, установленных равномерно по осевой линии основного цилиндрического заряда, чередующихся с диэлектриком, при этом расстояние между дисками выбрано не превышающим величины ,

где Δt - разновременность выхода волны детонации на внешнюю поверхность основного цилиндрического заряда;

D - скорость волны детонации основного заряда;

δ - толщина стенки основного цилиндрического заряда;

диски из ВВ соединены попарно прутками из ВВ по оси основного заряда, которые в свою очередь соединены между собой радиальными и продольными перемычками из ВВ и размещены по одну сторону от оси заряда, а по другую сторону выполнен канал с ВВ, соединенный с перемычкой и выведенный к источнику инициирования, расположенному на торце заряда.

Количество соединений дисков, чередующихся с диэлектриком, может быть изменено в зависимости от длины основного заряда ВВ и соблюдения расстояния S между дисками. Устройство инициирования может быть выполнено с регулируемой задержкой срабатывания.

Выполнение заряда с разветвлениями в виде дисков обеспечивает в устройстве одновременный выход волны детонации по кольцевой поверхности на внутренней поверхности основного заряда от каждого диска. Расположение дисков по оси цилиндрического заряда на заявляемом расстоянии, с чередованием с диэлектриком, позволяет сформировать детонационную волну на внешней поверхности цилиндрического заряда с заданной разновременностью. Превышение расстояния между дисками приведет к увеличению разновременности выхода детонационной волны на наружную поверхность и тем самым приведет к снижению электропрочности. Заявляемая схема соединения дисков перемычками из ВВ и каналами с ВВ позволяет инициировать одновременно все диски по оси. Количество соединений дисков предложенным образом выбирается в зависимости от длины основного цилиндрического заряда. Выполнение устройства инициирования с регулируемой задержкой срабатывания позволяет синхронизировать работу размыкателя с источником питания. Таким образом заявляемая совокупность признаков позволяет сформировать детонационную волну с заданной разновременностью, воздействующую на размыкатель, тем самым обеспечивая повышенную электропрочность устройства.

На фиг.1 изображена схема устройства для формирования взрывной волны, на фиг.2 - разрез по Б-Б. Устройство (см. фиг.1 и фиг.2) содержит источник инициирования 1, основной заряд ВВ 2, выполненный в виде полого цилиндра, дисков 3 заряда ВВ, диэлектрика 4, расположенного между дисками 3, элементы которого имеют толщину, не превышающую величину .

Диски 3 соединены попарно прутками 5 из ВВ, расположенными в осевых отверстиях диэлектрика 4. Прутки 5 в свою очередь соединены между собой радиальными 6 и продольными 7 перемычками из ВВ, расположенными по одну сторону от оси заряда. От середины продольных перемычек 7 на другую сторону оси заряда выведены каналы 8 из ВВ, соединенные с продольным каналом 9 из ВВ, середина которого с помощью радиальных каналов 10, 11 и продольного канала 12 соединяется с каналом 13 из ВВ источника инициирования 1.

Изменение количества дисков ВВ 3, которое связано с длиной основного заряда 2 и вышеприведенного расчетного соотношения расстояния S между дисками, достигается изменением количества как дисков 3, так и количества осевых продольных прутков 5, соединенных с перемычками 7 с помощью радиальных каналов 6 и каналов 8, соединенных с продольным каналом 9, длина которого, а также длина продольного канала 12 также соответственно изменяются.

Устройство инициирования 1 с регулируемой задержкой срабатывания содержит детонатор 14, канал 15 с ВВ в подвижной части 16, контактирующий с незамкнутым кольцевым каналом 17 с ВВ в неподвижной части 18 со шкалой 19.

В качестве примера конкретного выполнения можно привести устройство, содержащее восемь дисковых зарядов 3, установленных в канале цилиндрического основного заряда 2 наружным диаметром 65 мм, внутренним диаметром 25 мм. Ширина дисков 10 мм, расстояние между дисками 12 мм. Радиальные 6 и продольные перемычки 7, 9, 12 выполнены из прутков ВВ сечением 1,5×1,5 мм, осевые 5 - из прутков диаметром 2 мм. При использовании устройства разновременность выхода волны детонации на наружную поверхность цилиндрического основного заряда - 0,3 мкс. Устройство работает следующим образом. Подвижная часть 16 устанавливается на расчетное деление шкалы 19 неподвижной части 18 устройства инициирования 1. При срабатывании детонатора 14 детонационная волна по каналам с ВВ 15, 17, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5 выходит одновременно ко всем дисковым зарядам 3, которые инициируют основной заряд 2 по внутренним кольцевым поверхностям. Продукты детонации от осевых 5, продольных 7, 9, 12, радиальных 6, 8 прутков и дисков 3 заполняют зазоры между изоляторами, обеспечивая повышенную электрическую прочность внутреннего объема устройства, а выходящая на внешнюю поверхность детонационная волна и продукты взрыва основного заряда ВВ 2 производят одновременный разрыв токопроводящего канала, например во взрывных размыкателях, по всей его длине и обеспечивают совместно с ВВ каналов и дисков повышенную электрическую прочность всего устройства формирования взрывной волны.

Таким образом предлагаемое изобретение на устройство для формирования взрывной волны позволяет обеспечить повышенную электропрочность устройства с возможностью изменения длины основного заряда и повышения характеристики электропрочности устройства, а также с возможностью регулирования задержки срабатывания устройства для синхронизации с источником питания.

1. Устройство для формирования взрывной волны, содержащее источник инициирования, заряд взрывчатого вещества (ВВ) с разветвлениями и основной цилиндрический заряд ВВ, отличающееся тем, что заряд с разветвлениями выполнен в виде дисков, установленных равномерно по осевой длине основного цилиндрического заряда, чередующихся с диэлектриком, при этом расстояние между дисками выбрано не превышающим величины

где Δt - разновременность выхода волны детонации на внешнюю поверхность основного цилиндрического заряда;

D - скорость волны детонации основного заряда;

δ - толщина стенки основного цилиндрического заряда,

диски из ВВ соединены попарно прутками из ВВ по оси основного заряда, которые, в свою очередь, соединены между собой радиальными и продольными перемычками из ВВ и размещены по одну сторону от оси заряда, а по другую сторону выполнен канал с ВВ, соединенный с перемычкой и выведенный к источнику инициирования, расположенному на торце заряда.

2. Устройство для формирования взрывной волны по п.1, отличающееся тем, что устройство инициирования выполнено с регулируемой задержкой срабатывания.