[go: up one dir, main page]

RU2123657C1 - Detonating device operating on action of shock wave - Google Patents

Detonating device operating on action of shock wave Download PDF

Info

Publication number
RU2123657C1
RU2123657C1 RU97101382A RU97101382A RU2123657C1 RU 2123657 C1 RU2123657 C1 RU 2123657C1 RU 97101382 A RU97101382 A RU 97101382A RU 97101382 A RU97101382 A RU 97101382A RU 2123657 C1 RU2123657 C1 RU 2123657C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
charge
plate
shock wave
case
density
Prior art date
Application number
RU97101382A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97101382A (en
Inventor
Р.Г. Ленский
Н.В. Ащепков
Original Assignee
Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики filed Critical Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики
Priority to RU97101382A priority Critical patent/RU2123657C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2123657C1 publication Critical patent/RU2123657C1/en
Publication of RU97101382A publication Critical patent/RU97101382A/en

Links

Images

Landscapes

  • Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

FIELD: safe initiating devices used in fast-action equipment to localize emergencies and prevent propagation of harmful substances outside point of emergency. SUBSTANCE: case of detonating device houses charges of high explosive of different density. Charge having least density borders on bottom of case or plate put on bottom. In this case thickness δ is chosen from condition A≤δ≤c/B(1/σвр-1/K),, where A is thickness calculated by bearing capability in absence of outside load; B=10-2e,1/Pa s is sound velocity in material of bottom or plate, m/s; K=1,6 109,Pa; σвр - is strength characteristic of material of bottom or plate, Pa. EFFECT: enhanced safety and efficiency in usage of this detonating device, decreased operating time and expanded application field. 3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к инициирующим устройствам для взрывных зарядов, конкретно к детонаторам, срабатывающим от воздействия ударной волны, и может применяться в устройствах для локализации аварий и предотвращения распространения пламени, ядовитых газов, пыли, агрессивных аэрозолей за пределы места аварии, а также в горном деле. The invention relates to initiating devices for explosive charges, specifically to detonators triggered by the action of a shock wave, and can be used in devices for localizing accidents and preventing the spread of flame, poisonous gases, dust, aggressive aerosols outside the accident site, as well as in mining.

Известно явление детонации через влияние, когда заряд взрывчатого вещества может возбуждать детонацию другого заряда, расположенного на некотором расстоянии от первого /Е. Бюрло. Детонация через влияние. Артакадемия им. Дзержинского, 1934/. Known phenomenon of detonation through the influence, when the explosive charge can excite the detonation of another charge located at some distance from the first / E. Burloo. Knock through influence. Art Academy named after Dzerzhinsky, 1934 /.

Известен способ взрывания по детонации на расстоянии, состоящий в том, что от одного активного заряда, взрываемого каким-либо из основных способов, одновременно взрываются один или несколько других пассивных зарядов, отделенных от активного заряда воздушной средой и снабженных капсюлями-детонаторами. При этом все без исключения капсюли-детонаторы, вставленные в пассивные заряды, должны быть обращены открытыми концами гильзы в сторону активного заряда /А.И. Морин и др. Подрывное дело. - М.: Воениздат, 1957, с. 41 - 42, рис. 18а/. A known method of detonation detonation at a distance, consisting in the fact that from one active charge detonated by any of the main methods, one or more other passive charges are detonated at the same time, separated from the active charge by air and equipped with detonator capsules. In this case, without exception, all detonator caps inserted into the passive charges should face the open ends of the sleeve towards the active charge / A.I. Maureen et al. Subversive business. - M.: Military Publishing, 1957, p. 41 - 42, Fig. 18a /.

Известно также детонирующее устройство /А.С. Державец, Ф.А. Баум, а.с. 163132 от 15.05.63, заявка 836138/22-3, F 42 B 3/10, Бюл. N 12, 1964/, в котором начальным импульсом служит мощная ударная волна, вызываемая поршнем, который размещен в одном корпусе с инициируемым зарядом и приводится в движение посредством метательного заряда, также размещенного в одном корпусе с инициируемым зарядом. A detonating device / A.C. is also known. Derzhavets, F.A. Baum, A.S. 163132 from 05.15.63, application 836138 / 22-3, F 42 B 3/10, Bull. N 12, 1964 /, in which the initial pulse is a powerful shock wave caused by a piston, which is placed in one housing with an initiated charge and is driven by a propelling charge, also placed in one housing with an initiated charge.

Последнее устройство выбрано в качестве прототипа. Недостатками аналога являются наличие в нем инициирующего взрывчатого вещества, влекущее высокую чувствительность и необходимость специальных мер безопасности при изготовлении и служебном обращении, а также затрата времени на подготовку к работе. Недостаток прототипа заключается в том, что генератор начального импульса размещен в одном корпусе с инициируемым зарядом. The latter device is selected as a prototype. The disadvantages of the analogue are the presence of an initiating explosive in it, which entails high sensitivity and the need for special safety measures in the manufacture and official handling, as well as the time spent on preparation for work. The disadvantage of the prototype is that the initial pulse generator is placed in one housing with an initiated charge.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание детонирующих устройств, срабатывающих от ударной волны, содержащих только бризантное взрывчатое вещество, имеющих время срабатывания в микросекундном диапазоне, не потребляющих энергии извне, работающих в ждущем режиме, обладающих мощностью выходного сигнала, достаточной для запуска элементов системы локализации аварии или подрыва заряда взрывчатого вещества. The problem to which the invention is directed, is the creation of detonating devices that are triggered by a shock wave, containing only blasting explosive, having a response time in the microsecond range, not consuming external energy, operating in a standby mode, having an output signal power sufficient to trigger elements systems for localizing an accident or detonating an explosive charge.

Техническим результатом заявляемого решения является повышение безопасности и эффективности применения, упрощение конструкции, сокращение времени срабатывания, расширение области применения. The technical result of the proposed solution is to increase the safety and efficiency of the application, simplifying the design, reducing the response time, expanding the scope.

Технический результат достигается тем, что в устройстве, срабатывающем от воздействия ударной волны, включающем корпус с закрытым дном с заключенными в нем зарядами бризантного взрывчатого вещества разной плотности, заряд меньшей плотности расположен со стороны воздействия ударной волны и примыкает к дну корпуса. Заряд большей плотности с одной стороны контактирует с зарядом меньшей плотности, а с другой - через закрывающий полость устройства колпачок соединен с детонирующим шнуром. Устройство монтируется закрытым дном в сторону потенциально взрывоопасного объекта и может отстоять от него на некотором расстоянии. При этом толщина дна корпуса δ выбирается из следующего соотношения:

Figure 00000002

где
A - постоянная конструкции;
B = 1 • 10-2 • e, 1/Па•с;
c - скорость звука в материале дна, м/с;
K = 1,6 • 109 Па;
σвр - прочностная характеристика материала дна, Па.The technical result is achieved by the fact that in a device that is triggered by the action of a shock wave, including a case with a closed bottom with charges of blasting explosive of different density enclosed in it, a charge of lower density is located on the side of the impact of the shock wave and is adjacent to the bottom of the case. A charge of higher density on one side is in contact with a charge of lower density, and on the other, through a cap covering the device’s cap, it is connected to a detonating cord. The device is mounted with a closed bottom in the direction of a potentially explosive object and can stand at a certain distance from it. The thickness of the bottom of the housing δ is selected from the following ratio:
Figure 00000002

Where
A - construction constant;
B = 1 • 10 -2 • e, 1 / Pa • s;
c is the speed of sound in the bottom material, m / s;
K = 1.6 • 10 9 Pa;
σ BP - strength characteristic of the bottom material, Pa.

Ограничение A на толщину дна снизу связано с его несущей способностью при отсутствии внешней нагрузки и рассчитывается известными способами. Ограничение сверху соответствует условию, чтобы толщина дна была меньше толщины первой откольной пластины при ударно-волновом нагружении. Если устройство изготавливается из прочного материала типа термообработанной стали, то руководствуются левой частью соотношения при знаке равенства. The restriction A on the bottom thickness from the bottom is due to its bearing capacity in the absence of an external load and is calculated by known methods. The upper limit corresponds to the condition that the bottom thickness is less than the thickness of the first spall plate under shock wave loading. If the device is made of durable material such as heat-treated steel, then they are guided by the left side of the ratio with an equal sign.

При изготовлении устройства прочным (с целью исключения разлета осколков при срабатывании) внутри устройства вплотную с дном помещается искусственная откольная пластинка, толщина которой определяется правой частью приведенного соотношения. В этом случае под действием ударной волны, прошедшей через дно, искусственная откольная пластинка приобретает скорость, в процессе движения генерирует в заряде меньшей плотности ударную волну, которая инициирует детонацию. In the manufacture of the device durable (in order to prevent the spread of fragments during operation), an artificial spall plate is placed inside the device right next to the bottom, the thickness of which is determined by the right side of the above ratio. In this case, under the influence of a shock wave that has passed through the bottom, the artificial spall plate acquires speed, during the movement it generates a shock wave in the charge of lower density, which initiates detonation.

Заряд меньшей плотности выполнен на основе пентаэритритетранитрата плотностью 1,15 - 1,20 г/см3, такая плотность соответствует наибольшей чувствительности при инициировании ударной волной и определена экспериментально. Для того чтобы в менее плотном заряде сформировалась детонационная волна, длина его должна равняться 4-6 критическим диаметрам. При меньшей длине инициирующая ударная волна может не возбудить нормальную детонацию, большая длина является излишней и приводит к увеличению габаритов устройства.A charge of lower density is made on the basis of pentaerythritetranitrate with a density of 1.15 - 1.20 g / cm 3 , such a density corresponds to the greatest sensitivity upon initiation by a shock wave and is determined experimentally. In order for a detonation wave to form in a less dense charge, its length should be 4-6 critical diameters. With a shorter length, the initiating shock wave may not cause normal detonation, a longer length is unnecessary and leads to an increase in the dimensions of the device.

Дно корпуса выполнено плоским заподлицо с торцем, либо с целью исключения случайного удара по дну заглублено относительно торца или выполнено в форме конуса с вершиной, обращенной внутрь, и углом раствора 60 - 90o. В последнем случае дополнительно облегчается возбуждение детонации за счет сжатия взрывчатого вещества в более ограниченном объеме между конусной и цилиндрической поверхностями.The bottom of the hull is flat flush with the end, either to prevent accidental impact on the bottom it is deepened relative to the end or made in the form of a cone with the apex facing inward and a solution angle of 60 - 90 o . In the latter case, detonation excitation is further facilitated by compressing the explosive in a more limited volume between the conical and cylindrical surfaces.

На фиг. 1 изображено заявляемое устройство, на фиг. 2, 3, 4 - варианты выполнения дна устройства, где 1 - корпус, 2 - глухое дно, 3 - искусственная откольная пластинка, 4 - слабо уплотненный первичный заряд ВВ, 5 - сильно уплотненный заряд, 6 - колпачок, 7 - детонирующий шнур 8 - направление действия ударной волны. In FIG. 1 shows the inventive device, FIG. 2, 3, 4 - embodiments of the bottom of the device, where 1 is the body, 2 is the blind bottom, 3 is an artificial spall plate, 4 is a poorly sealed primary explosive charge, 5 is a highly sealed charge, 6 is a cap, 7 is a detonating cord 8 - the direction of action of the shock wave.

Примером конкретного выполнения заявляемого устройства является датчик детонации, включающий корпус из алюминиевого сплава с диаметром полости 6 мм. У дна корпуса расположен заряд на основе пентаэритритетранитрата плотностью 1,20 - 0,05 г/см3. Длина заряда 6 мм. Дно корпуса выполнено толщиной 0,3 мм.An example of a specific implementation of the claimed device is a knock sensor, comprising a housing made of aluminum alloy with a cavity diameter of 6 mm At the bottom of the housing is a charge based on pentaerythritetranitrate with a density of 1.20 - 0.05 g / cm 3 . Charge length 6 mm. The bottom of the hull is 0.3 mm thick.

Работает датчик следующим образом. При воздействии ударной волны 8 или осколка происходит возбуждение взрыва в более чувствительном слабоуплотненном заряде 4. Для того чтобы в первичном заряде сформировалась детонационная волна, длина заряда должна быть не менее 4 критических диаметров взрывчатого вещества первичного заряда. Детонационная волна из первичного заряда 4 переходит в основной заряд 5 и разгоняется до стационарной скорости. Далее детонационный импульс через колпачок 6 переходит в пристыкованный к датчику детонирующий шнур 7 и по шнуру доходит до исполнительных элементов системы локализации аварии. The sensor operates as follows. Under the influence of shock wave 8 or a fragment, an explosion is excited in a more sensitive weakly packed charge 4. In order for a detonation wave to form in the primary charge, the charge length must be at least 4 critical diameters of the primary explosive. The detonation wave from the primary charge 4 passes into the main charge 5 and accelerates to a stationary speed. Next, the detonation pulse through the cap 6 passes into the detonating cord 7 docked to the sensor and reaches the actuators of the accident localization system via the cord.

Для того чтобы датчик срабатывал с высокой надежностью, расстояние между ним и взрывоопасным объектом должно быть ограничено. Максимальное удаление выбирается из условия, чтобы задержка детонации в первичном заряде ВВ не превышала длительности фазы сжатия инициирующего ударно-волнового импульса, и определяется массой (соответственно, габаритами) взрывоопасного объекта. In order for the sensor to work with high reliability, the distance between it and the explosive object must be limited. The maximum removal is selected so that the detonation delay in the primary explosive charge does not exceed the duration of the compression phase of the initiating shock-wave pulse, and is determined by the mass (respectively, dimensions) of the explosive object.

Толщина закрытого дна выбрана из условия, чтобы она не превышала толщины первой откольной пластины, а в целях исключения несанкционированного удара по донышку оно заглублено относительно торца корпуса. Если устройство выполняется прочным, соответственно, дно - толстым, то внутрь устройства вплотную ко дну помещается искусственная откольная пластинка. The thickness of the closed bottom is selected so that it does not exceed the thickness of the first spall plate, and in order to exclude unauthorized blows to the bottom, it is buried relative to the end of the body. If the device is made strong, respectively, the bottom is thick, then an artificial spall plate is placed inside the device close to the bottom.

Время срабатывания датчика и всей системы определяется длиной детонирующего шнура. Поскольку скорость детонации более чем на порядок превышает скорость звука в воздухе, то время срабатывания системы локализации, снабженной заявляемым датчиком, оказывается также более чем на порядок меньше, чем система с акустическим датчиком. The response time of the sensor and the entire system is determined by the length of the detonating cord. Since the detonation speed is more than an order of magnitude greater than the speed of sound in air, the response time of a localization system equipped with the inventive sensor is also more than an order of magnitude less than a system with an acoustic sensor.

Таким образом, датчик детонации, не потребляя энергии извне, функционирует в ждущем режиме, не требует времени на подготовку к работе и преобразования своего сигнала, выдает детонационный импульс, достаточный посредством детонирующего шнура для запуска механизмов локализации аварии или подрыва взрывного заряда. Thus, the knock sensor, without consuming energy from the outside, operates in standby mode, does not require time to prepare for operation and converts its signal, generates a detonation pulse sufficient by means of a detonating cord to trigger mechanisms for localizing the accident or detonating an explosive charge.

Claims (4)

1. Детонирующее устройство, срабатывающее от воздействия ударной волны, включающее корпус с заключенными в нем зарядами из бризантного взрывчатого вещества разной плотности, при этом заряд меньшей плотности расположен со стороны воздействия ударной волны, отличающееся тем, что заряд меньшей плотности примыкает ко дну корпуса или пластине, установленной на дне, при этом толщина δ пластины или дна корпуса выбирается из следующего соотношения:
Figure 00000003

где A - толщина, рассчитываемая по несущей способности при отсутствии внешней нагрузки;
B = 10-2 • e, 1/Па • с;
C - скорость звука в материале дна или пластины, м/с;
K = 1,6 • 109 Па;
σвр - прочностная характеристика материала дна или пластины, Па.
1. A detonating device that is triggered by the action of a shock wave, comprising a case with enclosed charges of a blasting explosive of different densities, the charge of a lower density being located on the side of the shock wave, characterized in that the charge of lower density adjoins the bottom of the case or plate installed on the bottom, while the thickness δ of the plate or the bottom of the body is selected from the following ratio:
Figure 00000003

where A is the thickness calculated by the bearing capacity in the absence of an external load;
B = 10 -2 • e, 1 / Pa • s;
C is the speed of sound in the material of the bottom or plate, m / s;
K = 1.6 • 10 9 Pa;
σ BP - strength characteristic of the material of the bottom or plate, Pa.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что заряд, примыкающий ко дну корпуса, выполнен на основе пентаэритритетранитрата при плотности 1,15 - 1,2 г/см3.2. The device according to claim 1, characterized in that the charge adjacent to the bottom of the housing is made on the basis of pentaerythritetranitrate at a density of 1.15 - 1.2 g / cm 3 . 3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что отношение длины примыкающего ко дну корпуса к его критическому диаметру выбирается от 4 до 6. 3. The device according to claim 1 or 2, characterized in that the ratio of the length of the housing adjacent to the bottom to its critical diameter is selected from 4 to 6. 4. Устройство по любому из пп.1 - 3, отличающееся тем, что дно корпуса выполнено плоским заподлицо с торцем, либо заглублено относительно торца, либо выполнено в форме конуса с вершиной, обращенной внутрь, и углом раствора 60 - 90o.4. The device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the bottom of the body is flat flush with the end face, either recessed relative to the end face, or made in the form of a cone with a vertex facing inward and a solution angle of 60 - 90 o .
RU97101382A 1997-01-30 1997-01-30 Detonating device operating on action of shock wave RU2123657C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97101382A RU2123657C1 (en) 1997-01-30 1997-01-30 Detonating device operating on action of shock wave

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97101382A RU2123657C1 (en) 1997-01-30 1997-01-30 Detonating device operating on action of shock wave

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2123657C1 true RU2123657C1 (en) 1998-12-20
RU97101382A RU97101382A (en) 1999-02-10

Family

ID=20189464

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97101382A RU2123657C1 (en) 1997-01-30 1997-01-30 Detonating device operating on action of shock wave

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2123657C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2226259C2 (en) * 2002-04-22 2004-03-27 Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики Air shock wave generator
RU2749146C1 (en) * 2020-10-01 2021-06-07 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Detonation transmission device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3460477A (en) * 1967-12-26 1969-08-12 Explosive Tech One-way detonation transfer device and assembly
US3939772A (en) * 1974-10-04 1976-02-24 Hercules Incorporated Blasting caps initiatable by thermal detonation energy of an explosive gas mixture, and blasting system
EP0289184A1 (en) * 1987-04-30 1988-11-02 Nippon Oil And Fats Company, Limited Laser beam-detonable blasting cap

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3460477A (en) * 1967-12-26 1969-08-12 Explosive Tech One-way detonation transfer device and assembly
US3939772A (en) * 1974-10-04 1976-02-24 Hercules Incorporated Blasting caps initiatable by thermal detonation energy of an explosive gas mixture, and blasting system
EP0289184A1 (en) * 1987-04-30 1988-11-02 Nippon Oil And Fats Company, Limited Laser beam-detonable blasting cap

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2226259C2 (en) * 2002-04-22 2004-03-27 Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики Air shock wave generator
RU2749146C1 (en) * 2020-10-01 2021-06-07 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Detonation transmission device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS63502925A (en) reactive armor wall structure
US4499828A (en) Barrier breaching device
US6253680B1 (en) Diversionary device
RU2123657C1 (en) Detonating device operating on action of shock wave
JPH10288500A (en) Multi-stage blasting device
US6053109A (en) Triggering arrangement for the priming of an anti-shelter projectile
US4878415A (en) Bomb pallet design with hydraulic damping and fire suppressant
RU2037140C1 (en) Method of destruction of ice cover
Burch Determining and mitigating the effects of firing a linear shaped charge under water
RU2050014C1 (en) Method of relief of mechanical stresses in geological medium
Shipovskii et al. Numerical simulation of the stress-strain state of a coal seam caused by an explosion of a blast-hole charge with an annular gap
RU2100750C1 (en) Method of destruction of dangerously explosive objects and device for its realization
RU2083951C1 (en) Method of destruction of explosive devices and device for its realization
RU2154255C2 (en) Device for destruction of dangerously explosive objects
RU2107885C1 (en) Extended shaped charge
US3626850A (en) Explosive assembly
Schulze et al. The deflagration-to-detonation transition (DDT) in high density pentaerythritol tetranitrate (PETN)
RU2119054C1 (en) Method for destruction of ore plugs
RU2094751C1 (en) Container to transport and store explosives
RU2203477C2 (en) Housing for destructor of dangerously explosive objects
Andersen et al. Projectile Impact Ignition Characteristics of Propellants I. Deflagrating Composite Explosive
Grubelich et al. Ignition and deflagration-to-detonation characteristics of HMX and PETN columns employing SCB ignition
RU2084813C1 (en) Method of rendering safe of explosive device
Held Tests of unconfined single fragment generators
Lichorobiec et al. DEVELOPMENT AND TESTING OF RESCUE DESTRUCTION CHARGES FOR THE DEMOLITION OF STATICALLY UNSTABLE BUILDINGS.

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090131