Взрывная камера

Взрывная камера

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к вопросам обеспечения безопасности при обращении с взрывчатыми веществами и взрывными устройствами, в частности при уничтожении, изоляции, транспортировке взрывчатых устройств, и может использоваться в условиях, требующих быстрого, надежного уничтожения взрывоопасного объекта (например, террористического устройства).

Известен контейнер для взрывоопасных грузов (п. РФ №2065566, F 42 B 39/00, опубл. 20.08.96 г.), содержащий корпус с крышкой, внутреннюю камеру с устройством крепления груза, промежуточный стальной слой, упругодеформируемый наполнитель, теплоизоляционное покрытие из материала на основе термовспенивающихся графитов. Внутренняя камера выполнена в виде цилиндрической или усеченной конической оболочки из броневой стали и снабжена двумя опорными соосно расположенными упругопластичными оболочками в форме усеченных конусов, посредством которых оболочка внутренней камеры закреплена к корпусу. Опорная оболочка жестко связана своим основанием с корпусом, а вершиной с внутренней камерой. Устройство для крепления груза выполнено в виде винтовых съемных тяг, нижнего и верхнего поясов ложементов, последний из которых снабжен винтовым приводом. Упругодеформируемый наполнитель выполнен в виде удерживающего пулезащитного экрана из сплошной резиновой пластины и закреплен на внешней стороне стального слоя, жестко связанного кромками с внутренней камерой. Внутренняя камера снабжена теплоизолирующим экраном в виде чехла, смонтированным в камере между стальным слоем и полостью под груз во взвешенном состоянии с возможностью полностью закрывать полость под груз.

Недостатком данного контейнера является то, что, он предназначен для защиты взрывоопасного груза от внешних воздействий и не способен локализировать внутренний взрыв без разрушения защитного корпуса, а также сложность и материалоемкость конструкции, отсутствие универсальности, то есть необходимость изготовления внутренней камеры с размерами, соответствующими конкретному грузу, что приводит к ограниченному использованию такого контейнера.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является взрывная камера с защитным экраном (п. РФ №1064740, F 42 D 5/00, опубл. 20.01.95, БИ №2), содержащая корпус, крышку, рабочий стол и механизм перемещения. Защитный экран выполнен многослойным из съемных секций, состоящих из набора пластин с различной акустической жесткостью, установленных на внутренней поверхности оболочки камеры с зазором, минимальная величина которого превышает величину деформации свободной поверхности набора пластин.

Недостатком данной камеры является то, что воздействие осколков на пластины секций будет приводить к деформации пластин и, как следствие, изменению зазора между пластинами и внутренней поверхностью оболочки камеры, что в результате будет приводить к быстрому выходу их из строя. Кроме того, в результате воздействия осколков на защитный экран будет затруднена замена секций экрана ввиду сильной деформации оболочки камеры и элементов крепления секций к оболочке камеры. Наличие узкого разъема корпуса затрудняет очистку и замену внутренних элементов камеры. Однослойная силовая оболочка этого устройства деформируется при нагружении, в результате чего он может разрушиться, что снижает надежность локализации взрыва.

Задачей данного изобретения является возможность многократных подрывов взрывных устройств при сохранении целостности камеры за счет локализации факторов и продуктов взрыва: ударной волны, осколков и аэрозолей вредных материалов.

Техническим результатом, который может быть получен при осуществлении изобретения, является повышение несущей способности и надежности камеры, а также расширение эксплуатационных возможностей камеры.

Указанный технический результат достигается тем, что во взрывной камере, содержащей цилиндрический корпус, крышку, защитный противоосколочный модуль, установленный на внутренней поверхности корпуса с зазором, минимальная величина которого превышает величину деформации защитного противоосколочного модуля, защитный противоосколочный модуль представляет собой цилиндрическую металлическую оболочку, в ней соосно закреплены соединенные между собой в пакет чередующиеся кольца разного диаметра, образующие кольцевые каналы для прохождения газообразных продуктов взрыва; взрывная камера снабжена второй крышкой, внутри каждой крышки закреплена цилиндрическая оболочка с основанием, на котором через имеющееся демпфирующее устройство с отверстиями для выравнивания давления установлен массивный конический элемент с вершиной, обращенной внутрь камеры; один из конических элементов снабжен ложементом для взрывного устройства. Дно и боковые поверхности крышек усилены металлическими кольцами, подкрепленными ребрами жесткости. Между цилиндрической металлической оболочкой и пакетом колец разного диаметра расположены центрирующие полые цилиндры. Демпфирующее устройство состоит из дисков, опирающихся на три соосных цилиндра, на которых выполнены отверстия для выравнивания давления, цилиндры соединены между собой радиальными ребрами жесткости. Камера снабжена гидроприводом для закрывания (открывания) крышек и опорно-транспортным устройством.

На фиг.1 показан главный вид взрывной камера.

На фиг.2 показано сечение А-А камеры.

Взрывная камера состоит из корпуса 1 (см. фиг.1 и 2), крышек 2, 3, выполненных в виде цилиндра с плоским днищем, дополнительно усиленных наружными ребрами жесткости 4, 5 и кольцами 6, 7, 8. Корпус 1 и каждая крышка 2, 3 имеют фланцы 9,10, которыми они соединяются между собой, выступы 11, 12 и дополнительные ребра жесткости 13, 14. Внутри корпуса 1 соосно с воздушным зазором установлен защитный противоосколочный модуль, представляющий собой цилиндрическую металлическую оболочку 15, в ней соосно закреплены соединенные между собой в пакет 16 чередующиеся кольца разного диаметра, образующие кольцевые каналы А для прохождения газообразных продуктов взрыва. Между металлической оболочкой 15 и пакетом 16 чередующихся колец расположены 3 центрирующих полых цилиндра 17. Внутри каждой крышки 2, 3 закреплена цилиндрическая оболочка 18 с основанием 19, на котором крепится демпфирующее устройство, представляющее собой диски 20, 21, опирающиеся на три цилиндрические оболочки 22, 23, 24, соединенные между собой радиальными ребрами жесткости 25, 26, 27. На каждом демпфирующем устройстве закреплены массивные конические элементы 28, 29, на одном из них установлен ложемент 30 для взрывного устройства.

Пакет 16 чередующихся колец разного диаметра, соединенных между собой, является сменным противоосколочным экраном, закрывающим в радиальном направлении всю центральную часть камеры. Оболочка 15 воспринимает давление продуктов взрыва и усилия, передающиеся на нее через центрирующие полые цилиндры 17 от деформируемых колец пакета 16. Массивные конические элементы 28, 29 являются противоосколочным экраном, защищающим торцы камеры.

Фланцы 9, 10 соответственно корпуса 1 и крышек 2, 3 могут быть выполнены клиновидной формы. Крепление их может быть осуществлено охватывающим разрезным кольцевым бугелем 31, причем охватывающая поверхность бугеля 31 выполнена ответной им формы. Кольцевой бугель закрепляется между выступами 11, 12 и удерживается в радиальном направлении упорами 32, например, гидропривода (не показан) либо допускается крепление частей бугеля 31 между собой болтовым соединением.

Взрывная камера работает следующим образом.

До помещения в камеру взрывоопасного устройства производится его частичная сборка. На крышках 2, 3 (см. фиг.1 и 2) к их днищам опорными дисками 21 крепятся демпфирующие устройства, устанавливаются цилиндрические оболочки 18. К демпфирующим устройствам цилиндрическими основаниями крепятся конические элементы 28, 29, на один из которых 28 закрепляется ложемент 30 с взрывным устройством. В полость корпуса 1 устанавливается предварительно собранные цилиндрическая оболочка 15 с пакетом 16 колец, центрированным при помощи полых цилиндров 17. Кольца в пакет могут быть собраны при помощи шпилек 33, располагаемых со смещением и стянутых гайками по крайним с торцов пакета 16 кольцам. Далее крышки 2, 3 соединяются с корпусом 1 фланцами 9, 10, силовое крепление которых обеспечивается при помощи кольцевых бугелей 31. Силовое крепление частей кольцевого бугеля 31 между собой производится за счет зажатия их между кольцевыми выступами 11, 12 и радиальным усилием, создаваемым, например, упором 32 гидропривода или за счет болтовых соединений.

При взрыве взрывного устройства в полости камеры за счет нагружения (импульсом давления ударной волны, газообразных и твердых (осколков) продуктов взрыва) происходит пластическая деформация и повреждение (образование кратеров) элементов противоосколочных экранов 16, 29, 30; упруго-пластическая деформация цилиндрических оболочек 15, 22, 23, 24, 18, дисков 20, 21 и радиальных ребер жесткости 25, 26, 27 демпфирующего устройства. Часть продуктов взрыва отражается от поверхностей колец пакета 16, а часть проходит через кольцевой канал. При этом происходит торможение продуктов взрыва и они теряют часть энергии. Через опорные диски 21 усилия передаются на днища крышек 2, 3 причем нагрузка равномерно распределяется на днище каждой крышки. Угловые зоны крышек 2, 3 защищаются от прямого воздействия газообразных продуктов взрыва оболочкой 10. Наружные радиальные ребра 4, цилиндрические оболочки 8, пластины 7, ребра жесткости 5 уменьшают возможный прогиб днища и также препятствуют раскрыванию торцов. За счет отверстий, выполненных на цилиндрах 22, 23, 24 демпфирующего устройства, происходит выравнивание давления в полости камеры, и, кроме того, образовавшееся давление внутри цилиндров отжимает опорный диск 20 внутрь камеры.

Конструкция выполнена таким образом, что между цилиндрическими оболочками 15, 18 и цилиндрическими оболочками корпуса 1 и крышек 2, 3 имеется зазор, который сохранятся и в процессе их реакции на нагружение, чтобы импульсное воздействие в радиальном направлении не передавалось на камеру. Противоосколочные экраны, выполненные из набора колец 16, защищают от осколков поверхность оболочек 15, 18, которые в свою очередь защищают оболочку корпуса 1 и оболочки крышек 2, 3, а конические элементы 28, 29 - поверхность дисков 20, 21 и днища крышек 2, 3. Даже при потере целостности оболочек 15, 18, например, вследствие разрушения за счет исчерпания ресурса прочности при циклических взрывных нагружениях корпус остается герметичным и удерживает внутри камеры продукты взрыва.

Предлагаемая камера может быть использована многократно для разборки и уничтожения путем подрыва взрывных устройств, испытаний взрывоопасных объектов, при проведении экспериментальных работ с взрывоопасными объектами, хранения и транспортирования аварийного взрывного устройства или террористического объекта, содержащего наряду с взрывчатыми веществами вредные материалы.

1. Взрывная камера, содержащая цилиндрический корпус, крышку, защитный противоосколочный модуль, установленный на внутренней поверхности корпуса с зазором, минимальная величина которого превышает величину деформации защитного противоосколочного модуля, отличающаяся тем, что защитный противоосколочный модуль представляет собой цилиндрическую металлическую оболочку, в ней соосно закреплены соединенные между собой в пакет чередующиеся кольца разного диаметра, образующие кольцевые каналы для прохождения газообразных продуктов взрыва, взрывная камера снабжена второй крышкой, внутри каждой крышки закреплена цилиндрическая оболочка с основанием, на котором через имеющееся демпфирующее устройство с отверстиями для выравнивания давления установлен массивный конический элемент с вершиной, обращенной внутрь камеры, один из конических элементов снабжен ложементом для взрывного устройства.

2. Взрывная камера по п.1, отличающаяся тем, что дно и боковые поверхности крышек усилены металлическими кольцами, подкрепленными ребрами жесткости.

3. Взрывная камера по п.1, отличающаяся тем, что между цилиндрической металлической оболочкой и пакетом колец разного диаметра расположены центрирующие полые цилиндры.

4. Взрывная камера по п.1, отличающаяся тем, что демпфирующее устройство состоит из дисков, опирающихся на три соосных цилиндра, на которых выполнены отверстия для выравнивания давления, цилиндры соединены между собой радиальными ребрами жесткости.

5. Взрывная камера по п.1, отличающаяся тем, что камера снабжена гидроприводами для закрывания, открывания крышек.

6. Взрывная камера по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена опорно-транспортным устройством.