УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ОБЪЕКТОВ НА ВОЗДЕЙСТВИЕ ВОЗДУШНОЙ УДАРНОЙ ВОЛНЫ

УСТРОЙСТВО для ИСПЫТАНИЙ ОБЪЕКТОВ НА ВОЗДЕЙСТВИЕ ВОЗДУШНОЙ УДАРНОЙ ВОЛНЫ
Полезная модель относится к испытательной технике и может быть использовано при полигонных газодинамических исследованиях воздействия воздушных ударных волн на различные объекты.
Известна, опубликованная в сборнике докладов, представленных на научную конференцию Волжского регионального центра РАРАН Современные методы проектирования и отработки ракетноартиллерийского вооружения ВНИИЭФ, Саров, 2000 г., л. 176, рис.2, взрывная ударная установка для экспериментальной отработки ракетноартиллерийского вооружения на воздействие интенсивных механических нагрузок.
Установка разработана на основе нарезного пушечного ствола. Задняя часть ствола проточена до заданного диаметра и выполняет роль взрывной камеры, в которой размещен заряд взрывчатого вешества. Торец камеры закрыт подвижной пробкой, закрепленной на массивном откатнике. Дроссельная заглушка и мембрана выполняют роль переходника между ВК и разгонным отсеком, представляющим собой часть ствола, проточенную до заданного калибра. Для уменьшения утечек газа в местах стыка установлены самоуплотняющиеся прокладки. К переднему торцу ствола присоединен тормозной отсек, в котором размещен пенопластовый демпфер. Тормозной отсек выполнен в виде четырех направляющих из стального уголка. Уголки связаны между собой сваркой с помощью планок, приваренных с щагом 1 м. Пространство между уголками заполняется полиэтиленовой стружкой. В конце отсека установлен пенополистироловый демпфер, работающий на принципе продавливания через конусную втулку.
МПК F 42 в 1/00
применение данной установки для решения технической задачи, поставленной перед устройством для испытания объектов на воздействие воздушной ударной волны, не возможно, так как она имеет сложную конструкцию, не позволяющую оперативно обеспечить повторное использование данной установки, и обладает большими габаритными размерами, что существенно при использовании в закрытых объемах заданного количества взрывных камер.
Решаемой технической задачей является обеспечение последовательного подрыва зарядов взрывчатого вещества, имеюших заданную массу и расположенных в ограниченном объеме, простота в использовании и компактность в исполнении, возможность повторного использования установки.
Указанная техническая задача решается устройством для испытаний объектов на воздействие воздушной ударной волны, которое содержит группу модулей, соединенных между собой ребрами жесткости, установленных параллельно друг другу, и зафиксированных в жестком корпусе между его основанием и крышкой. Каждый модуль состоит из последовательно расположенных соосных взрывной камеры, содержащей взрывчатое вещество, и тормозного отсека. Донная часть взрывной камеры имеет возможностью осевого перемещения. Тормозной отсек заполнен демпфирующим материалом и снабжен разрушаемыми элементами. Заряд ВВ выполнен плоским и с обеих сторон от него размещены демпфирующие прокладки.
Предлагаемое техническое решение отличается совокупностью новых признаков:
-использование плоского заряда ВВ;
-применение перемещающейся на определенное расстояние донной части взрывной камеры, скорость движения которой
гасится за счет использования демпфирующего материала и разрушаемых элементов в тормозном отсеке;
-использование демпфирующих прокладок с обеих сторон заряда ВВ;
-использование группы модулей, жестко соединенных между собой.
Использование плоского заряда объясняется распространением продуктов взрыва при его детонации (90% продуктов взрыва распространяются по оси заряда). Это позволит снизить как нафузки, действующие на кольцо взрывной камеры, так и уменьшить габаритные размеры взрывной камеры.
Применение перемещающейся донной части, скорость движения которой гасится за счет использования демпфирующего материала и разрущаемых элементов в тормозном отсеке, позволит снизить динамические нагрузки на элементы конструкции тормозного отсека и основания, что в свою очередь обеспечит их сохранность. При этом распространение продуктов взрыва происходит в одном направлении, что позволит достигнуть заданных параметров ударных волн при использовании меньших по массе зарядов ВВ.
Применение демпфирующих прокладок с обеих сторон заряда ВВ обеспечит: сохранность заряда от воздействия внещних нагрузок, образующихся при взрыве соседнего заряда, сохранность элементов системы инициирования , а также жесткое закрепление заряда внутри взрывной камеры. Прокладка, установленная между зарядом ВВ и донной частью, исключает появление в донной части отколов.
Параллельное расположение жестко закрепленных между собой модулей позволяет обеспечить за счет направленного распространения продуктов взрыва и ударной волны сохранность соседних модулей, что в свою заря отсе испы очередь дает возможность последовательного инициирования дов ВВ с различными временными задержками между подрывами. На Фиг.1 показана установка устройства внутри испытательного ка, где: 1-устройство для испытания объектов на воздействие воздушной ударной волны; 2-платформа; На Фиг.2 показан вид сверху устройства. На Фиг.З показан разрез устройства, где: 3-кольцо взрывной камеры; 4-заряд взрывчатого вещества; 5-прокладка; 6-прокладка; 7-корпус тормозного отсека; 8-основание; 9-разрушаемые элементы; 10-демпфируюш;ий материал; 11 - шпилька; 12-ребра жесткости; 13-ребра жесткости; 14-донная часть; 15-упорное кольцо; 16-крышка; 17-удерживающее кольцо; 18-болт; 19-люк. При эксплуатации устройство 1 (Фиг.1) устанавливается в тательном отсеке на платформу 2.
Устройство выполнено следующим образом (Фиг.З). На общем основании 8 устанавливаются и закрепляются при помощи шпилек 11 две секции, одна из которой состоит из набора тормозных отсеков, а вторая - набор взрывных камер. Тормозной отсек состоит из корпуса 7. В него устанавливаются разрущаемые элементы 9, которые выдерживают нагрузку, действующую на крыщку 16 при взрыве соседнего заряда ВВ, но легко разрущаются при взрыве собственного заряда ВВ, обеспечивая при этом беззазорный контакт всех элементов внутри модуля. Свободный объем внутри корпуса 7 заполняется демпфирующим материалом 10. С внещней стороны к корпусу 7 приварены ребра жесткости 13, увеличивающие несущую способность отсеков, а также позволяющие упростить способ их закрепления в устройстве. Взрывная камера состоит из кольца 3 и донной части 14, имеющей возможность осевого перемещения и опирающейся на разрущаемые элементы 9. Глубина установки донной части 14 в ВК выбирается таким образом, чтобы за время выхода ее из зацепления с кольцом 3 давление в взрывной камере снизилось до заданного, что позволит обеспечить сохранность стыка между кольцом 3 и корпусом 7. На донную часть 14 укладывается прокладка 6, обладающая низкой плотностью и выполняющей функцию защиты части 14 от отколов. На прокладку 6 устанавливается заряд ВВ 4 и через прокладку 5 плотно (беззазорно) прижимается крыщкой 16, которая в свою очередь удерживается с помощью упорного кольца 15 и удерживающего кольца 17. Такая конструкция крепления крыщки позволяет обеспечить сохранность как болтов 18, так и кольца 17. В крыщке предусмотрено центральное отверстие для установки люка 19, обеспечивающего безопасность при монтаже и демонтаже установки (установка или извлечение детонатора). К кольцу 3 приварены ребра жесткости 12, существенно увеличивающие ресурс взрывной камеры, и
предотвращающие перемещения взрывпых камер относительпо тормозпых отсеков, что позволяет достигнуть необходимой соосности расположения элементов установки. Подводка жгутов инициирования осуществляется по защищенным от продуктов взрыва и ударных волн каналам между ребрами жесткости 12, а непосредственно внутрь взрывной камеры - через отверстие, сделанное в боковой поверхности кольца 3.
Работает устройство следующим образом. При взрыве заряда ВВ 4 донная часть 14, получивщая импульс, разрущает элементы 9 и перемещается в осевом направлении. Демпфирующий материал 10 обеспечивает гащение скорости движения донной части 14 и снижает нагрузку действующую на основание 8. Продукты взрыва, распространяющиеся в направлении обратном движению донной части, формируют ударную волну, распространяющуюся в испытательном отсеке. Через заданный промежуток времени производится подрыв следующего заряда ВВ и т. д. В результате чего формируются импульсы воздущных ударных волн, обеспечивающие заданные параметры нагружения объектов испытания.