УСТРОЙСТВО ДЛЯ УНИЧТОЖЕНИЯ ПУТЕМ ПОДРЫВА ОПАСНЫХ ПРЕДМЕТОВ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТАКОГО УСТРОЙСТВА
DEVICE FOR DESTROYED BY BLASTING OF HAZARDOUS ITEMS AND METHOD OF PRODUCING SUCH DEVICE

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к уничтожению опасных предметов, например, таких как артиллерийские снаряды или другие боеприпасы. В частности, изобретение относится к области демилитаризации и, в целом, ко всем аспектам защиты окружающей среды. В частности, оно касается защищенного устройства подготовки для уничтожения опасных предметов путем изолированного взрыва, а также способа получения и применения такого устройства.
Уровень техники
Каждый год обнаруживают 30-50 тонн химических боеприпасов на полях бывших сражений Франции, в частности, на востоке и на севере Франции.
Во время боев на северо-востоке Франции было выпущено около 60 000 000 химических снарядов. Из них от 10 до 15% не сработали, что составляет около 100 000 тонн. Хотя после европейских конфликтов многие из этих боеприпасов были обнаружены, в ближайшие столетия интенсивность их поиска придется сохранять на постоянном уровне. Это относится также к регионам в мире, где такое оружие было использовано или хранилось. Уничтожение и обезвреживание таких предметов создают огромные технические проблемы.
Уничтожение отравляющих веществ необходимо производить в закрытой среде, чтобы избегать распространения токсичных молекул и продуктов их разложения, которые тоже часто могут быть очень опасными (например, мышьяк). Одновременное присутствие взрывного заряда и токсичных продуктов делает операции по обезвреживанию сложными и опасными. Трудность возрастает, когда такие боеприпасы находятся в состоянии, которое не позволяет произвести их разборку, либо по причине их коррозии, либо когда их система подрыва уже приведена в боевую готовность, то есть взведена и включена.
Были разработаны несколько методов обезвреживания: дистанционное высверливание или распиливание, кислотное растворение, самостоятельная детонация в бронированной печи.
Одним из самых эффективных методов является обкладывание боеприпаса массивными взрывными зарядами и подрыв всего комплекса в бронированной подрывной камере. Высокая температура и ударная волна разрушают боеприпас и уничтожают его взрывчатое и/или токсичное содержимое.
Основным недостатком метода является необходимость большого числа операций: подготовка боеприпаса и дополнительных зарядов, прокладка запального шнура, загрузка камеры, причем эти операции чаще всего необходимо производить в защитном снаряжении.
Раскрытие сущности изобретения
С учетом этих известных решений изобретением предложены простые и экономичные средства для обеспечения осуществления описанного выше метода на расстоянии и, следовательно, обеспечения безопасности операторов. Кроме того, изобретение позволяет увеличить производительность при уничтожении зарядов.
В частности, изобретением предложено устройство для уничтожения опасных предметов, например, таких как снаряды, боеприпасы или другие заряды, подлежащие уничтожению путем подрыва, содержащее упаковку, выполненную из листовой заготовки, сложенной вдоль своих по меньшей мере трех складок, четырех складок или более для получения по меньшей мере трех граней и двух полу-граней, четырех граней или четырех граней и запорной стенки для закрывания упаковки, выполненной в виде трубчатого пакета с многоугольным и, в частности, квадратным или прямоугольным сечением после складывания листовой заготовки, взрывные заряды, располагаемые на складываемых гранях, при этом упомянутая листовая заготовка имеет размеры, позволяющие расположить в центре трубчатой упаковки и в контакте с взрывными зарядами один или несколько из указанных подлежащих уничтожению опасных предметов.
Согласно первому варианту осуществления изобретения, на гранях между взрывными зарядами и указанными гранями крепят опорные плиты, при этом опорные плиты имеют такую ширину, чтобы оставлять свободными участки граней для обеспечения возможности складывания листовой заготовки.
Предпочтительно опорные плиты являются плитами из мягкого полимерного пеноматериала.
Предпочтительно опорные плиты имеют толщину, соответствующую диаметру взрывных зарядов и подлежащего уничтожению заряда или подлежащих уничтожению зарядов, чтобы удерживать указанные заряды в контакте.
Предпочтительно листовая заготовка является картонной листовой заготовкой, имеющей линии складывания, чтобы снизить стоимость пакета.
Согласно второму варианту осуществления изобретения, листовая заготовка является листовой заготовкой из полимерного пеноматериала, содержащей надрезы для складывания.
Предпочтительно полимерный пеноматериал является пенополиуретаном.
Предпочтительно устройство содержит средства крепления взрывных зарядов на гранях.
Предпочтительно устройство содержит транспортировочные ремни.
Согласно предпочтительному варианту осуществления, устройство содержит запальный шнур для подрыва взрывных зарядов.
Объектом изобретения является также способ получения пакета для уничтожения опасных предметов, например, таких как снаряды, боеприпасы или другие предметы, подлежащие уничтожению путем подрыва, который содержит следующие операции:
на плоскость укладывают листовую заготовку, которая предназначена для складывания по меньшей мере вдоль трех складок или четырех складок для получения соответственно четырех граней, трех граней и двух полу-граней или четырех граней и запорной стенки, которые должны придать упаковке вид трубчатого пакета с квадратным или прямоугольным сечением после складывания листовой заготовки,
на грани, предназначенные для складывания, укладывают взрывные заряды в соответствии с компоновкой, позволяющей окружить подлежащий уничтожению заряд, после складывания листовой заготовки;
подлежащий уничтожению заряд укладывают на заряды на одной грани, вокруг которой будут сложены другие грани;
прокладывают запальный шнур в контакте по меньшей мере с одним из взрывных зарядов;
листовую заготовку складывают таким образом, чтобы подлежащий уничтожению заряд был окружен взрывными зарядами и находился на уровне центральной оси трубчатого пакета.
Согласно первому варианту осуществления способа, плиты из мягкого пеноматериала располагают на гранях листовой заготовки до укладки взрывных зарядов, при этом взрывные заряды укладывают на плиты.
Согласно альтернативному варианту осуществления способа, листовую заготовку получают из пеноматериала и в ней предварительно выполняют надрезы для складывания и щели для пропускания крепежных ремней.
Предпочтительно взрывные заряды крепят на гранях или плитах при помощи крепежных ремней.
Предпочтительно способ содержит этап оснащения пакета транспортировочными ремнями, этап крепления пакета на транспортировочном аппарате при помощи транспортировочных ремней, крепление пакета при помощи транспортировочных ремней в подрывной камере, затем подрыв пакета при помощи запального шнура.
Краткое описание чертежей
Другие отличительные признаки и преимущества изобретения будут более очевидны из нижеследующего описания неограничивающего примера осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи.
На фиг. 1 показано заявленное устройство после укладки взрывных зарядов и заряда, подлежащего уничтожению, вид в перспективе;
на фиг. 2 показано устройство, изображенное на фиг. 1, перед укладкой взрывных зарядов, вид в перспективе;
на фиг. 3 представлен пример осуществления заявленного устройства в ходе нескольких этапов реализации, вид сбоку;
на фиг. 4 показано устройство, изображенное на фиг. 1, с транспортировочными ремнями, вид в перспективе;
на фиг. 5 показано устройство, изображенное на фиг. 4, подвешенное в подрывной камере при помощи транспортировочных ремней, вид сбоку;
на фиг. 6А-6G представлены неограничивающие примеры осуществления заявленных устройств, виды сбоку;
на фиг. 7А и 7В представлен второй вариант осуществления изобретения в разложенном и в сложенном состоянии, виды в перспективе;
на фиг. 8 показана упаковка с многоугольным сечением, вид в перспективе.
Подробное описание вариантов осуществления изобретения
Чтобы сократить и даже исключить ручные операции манипулирования подлежащими уничтожению боеприпасами или зарядами, настоящим изобретением предложено выполнение предварительно оснащенного средства упаковки, содержащего взрывные заряды и запальный шнур. При этом подлежащий или подлежащие уничтожению заряды располагают на этом средстве, которое в ходе простой дистанционно управляемой операции образует пакет, предназначенный для размещения в подрывной камере для его подрыва.
Преимуществом изобретения является то, что, поскольку взрывные заряды и запальный шнур являются новыми пиротехническими средствами, ими может непосредственно манипулировать оператор в соответствии с нормами безопасности и, в частности, с соблюдением максимальных количеств присутствующего взрывного вещества.
Предварительно оснащенное средство упаковки в соответствии с изобретением выполняет, в частности, следующие функции:
- позволяет предварительно позиционировать взрывные заряды и запальный шнур;
- прижимает взрывные заряды к боеприпасу для его разрушения;
- имеет легко используемые на расстоянии транспортировочные средства для манипулирования конечным пакетом;
- является совместимым с промышленными требованиями: низкая стоимость, простота складирования и поставки.
На фиг. 1 представлен пример осуществления заявленного устройство до складывания. На листовой заготовке 10, например, на листе упаковочного картона, наклеивают блоки 40, 41 пеноматериала.
Листовая заготовка может, в частности, представлять собой плотный упаковочный картон толщиной 10 мм с тройным гофрированием, основное волокно которого (ось гофр) расположено перпендикулярно к оси боеприпасов, чтобы избегать прогиба пакета после складывания. Для обеспечения складывания листовая заготовка может иметь тисненые линии складывания.
Плиты 40, 41 пеноматериала являются, например, плитами полимерного пеноматериала, такого как стандартный пенополиуретан типа 48 кг/м3 для плиты, поддерживающей боеприпас, и 24 кг/м3 для других граней разложенной упаковки. Плиты пеноматериала просто приклеивают (например, при помощи клейких лент или клея в виде спрея) на картон упаковки.
Листовую заготовку можно расположить на опорной пластине типа полиакрилатной пластины толщиной 16 мм и шириной 60 мм.
Подрывные шашки, образующие взрывные заряды 20, 21, крепят на опорных плитах, таких как блоки пеноматериала, при помощи средств крепления взрывных зарядов типа коротких ремней 50, которые предпочтительно оснащены липучими средствами, но могут быть и эластичными. Как правило, взрывными зарядами могут быть взрывные заряды, используемые в шахтах и карьерах, например, типа эмульсии.
Листовая заготовка содержит линии складывания р1, р2, р3, р4, образующие грани 11, 12, 13, 14а, 14b, и подлежащий уничтожению заряд, в данном случае снаряд 100 укладывают на взрывные заряды, расположенные на главной грани 11 устройства, вокруг которой будет сложена листовая заготовка.
На фиг. 2 показана листовая заготовка, оснащенная опорными плитами 40, 41, без взрывных зарядов. Главная грань 11 со своей опорной плитой 40 является более широкой, чем боковые грани 12, 13 и чем крайние грани 14b, 14с, предназначенные для получения верхней стороны упаковки. На этих боковых и крайних гранях размещают плиты 41 меньшей ширины. Плиты 40, 41, уложенные на грани, обрезают, чтобы получить меньшую ширину по сравнению с гранями для обеспечения складывания упаковки в виде трубчатой коробки.
На листовой заготовке устанавливают средства 50 крепления взрывных зарядов типа ремней, например, из двух частей, которые оснащены липучим материалом (например, известным под товарным знаком Velcro) или которые являются эластичными и проходят через щели в опорных плитах.
Устройство содержит также запальный шнур 60, который представляет собой стандартное устройство, состоящее из электрического детонатора или инициатора 61 и из подрывного заряда или бустера 62. Этот запальный шнур предназначен для одновременного подрыва всех дополнительных зарядов 20, 21. Инициатор и подрывной заряд располагают на одном из концов коробки, где действие сжатия блоков пеноматериала будет прижимать к ним подрывные шашки. Электрический провод 63, соединяющий детонатор с модулем управления 64, сворачивают на одной из сторон коробки и удерживают креплениями, например, ремнями из липучего материала. Таким образом, модуль 64 управления, соединенный с инициатором при помощи провода 63, может находиться на удалении от коробки.
Укладку взрывных зарядов, таких как подрывные шашки, а также прокладку запального шнура можно осуществлять вручную в помещении на месте на пластине, оснащенной опорными плитами и взрывными зарядами. После подготовки пластины ее перемещают в помещение, предназначенное для операций, связанных с манипулированием предназначенных для уничтожения зарядов, то есть туда, где опасные операции необходимо производить дистанционно.
Плиты 40, 41 пеноматериала и взрывные заряды 20, 21 располагают таким образом, чтобы они образовали впадину, позволяющую устойчиво и дистанционно укладывать подлежащий уничтожению заряд. Подлежащий или подлежащие к уничтожению боеприпасы забирают со склада и укладывают на взрывные заряды главной листовой заготовки. После этого устройство закрывают при помощи машины типа гибочного аппарата. Закрывание пакета, образованного упаковкой, снабженной взрывными зарядами и содержащей подлежащий уничтожению опасный предмет, производят, например, при помощи клейкой ленты.
Этапы способа применения заявленного устройства схематично представлены на фиг. 3 и включают в себя:
- этап А: укладывают листовую заготовку для размещения боеприпасов и снабженную опорными плитами, которые в данном содержат боковые надрезы на 45° для обеспечения складывания листовой заготовки по линиям складывания;
- этап В: укладывают взрывные заряды, распределяя толстые 20 и тонкие 21 заряды, обеспечивая хороший охват подлежащих уничтожению зарядов после складывания пакета, затем прокладывают запальный шнур;
- Этап С: подлежащий или подлежащие уничтожению боеприпасы или заряды укладывают на ту грань, вокруг которой будет сложен пакет;
- этапы D, E, F: постепенно закрывают пакет по линиям р2, р3 для складывания боковых граней 12, 13 вокруг главной грани 11, затем по линиям р1, р4 для складывания верхних полу-граней 14а, 14b.
В пакете, полученном на этапе F, плиты пеноматериала плотно прижимают взрывные заряды к подлежащему уничтожению заряду.
Готовый пакет имеет вид трубчатой коробки, в данном случае с квадратным или прямоугольным сечением, как показано на фиг. 4, с транспортировочными ремнями 51, например, предварительно закрепленными под листовой заготовкой таким образом, чтобы их можно было отсоединять или устанавливать на место при помощи одного движения.
Далее процесс включает в себя крепление коробки или пакета на транспортировочном аппарате при помощи ремней 51 и размещение коробки в подрывной камере 70, как показано на фиг. 5, при помощи транспортировочного аппарата, который может быть дистанционно управляемым роботом.
После этого производят подрыв коробки.
Все выбираемые материалы отвечают двум требованиям: минимальная стоимость с учетом того, что коробка предназначена для одноразового использования, и уменьшение объема газов, выделяющихся во время сгорания коробки в камере. Это последнее требование соответствует в целом определению максимально допустимой массы и максимального содержания органического материала.
Разрезание блоков пеноматериала адаптируют к форме и к весу боеприпасов. Примеры, представленные на фиг. 6А-6G, дают неограничивающее представление о следующих возможных компоновках:
- в случае, показанном на фиг. 6А: три мелких боеприпаса 102, коробка с четырьмя гранями и запорной стенкой 15 и три блока 40, 41, 42 пеноматериала разной ширины;
- на фиг. 6В и 6С: две возможные компоновки для двух средних боеприпасов 101. Компоновка на фиг. 6В соответствует коробке, образованной по четырем складкам р1, р2, р3, р4, с двумя полу-гранями 14а, 14b на верхней стороне, компоновка на фиг. 6С соответствует коробке, образованной по трем складкам р1, р2, р3 с гранью 14 на верхней стороне, сложенной от первой боковой стороны 12 и соединенной с второй боковой стороной 13. Кроме того, эта коробка содержит нижнюю плиту пеноматериала, имеющую вырез 44, позволяющий заглубить взрывной заряд 20 и сблизить, таким образом, подлежащие уничтожению заряды;
- на фиг. 6D и 6Е: две компоновки для крупных боеприпасов 103, при этом в компоновке на фиг. 6D толстые заряды 20 расположены в углах коробки, тогда как в компоновке на фиг. 6Е они расположены на боковых сторонах в вырезах, выполненных в боковых плитах;
- на фиг. 6F и 6G: компоновки тоже предназначены для крупных боеприпасов 103 и предусматривают расположение толстых 20 и тонких 21 зарядов, соответствующее различным ситуациям в зависимости от прочности подлежащего уничтожению заряда.
Заявленное устройство может меняться, в частности, на уровне использования блоков пеноматериала разной плотности, чтобы избегать расплющивания по причине веса боеприпаса, определения размеров коробки, соответствующих разным калибрам, с коробками, совместимыми с 2 или 3 боеприпасами для малых калибров, использования ремней, складываемых вдоль всей коробки для обеспечения их удержания и развертывания роботом-манипулятором, использования системы соединения запального шнура 60, возможности размещения одновременно нескольких коробок в подрывную камеру с использованием поддона для коробок, например, в виде пластиковой акрилатной плиты с ячейками. В этом случае можно использовать общий запальный шнур для всех коробок, закрепленных на поддоне.
Пример на фиг. 7А представляет собой вариант, согласно которому листовая заготовка 10’ выполнена непосредственно из пеноматериала и имеет вырезы между гранями в виде V-образных канавок 16, образующих зоны меньшей толщины, позволяющие сложить листовую заготовку по четырем граням для получения трубчатого пакета, показанного на фиг. 7В.
В этом примере средства 50 крепления зарядов представляют собой ремни, вставленные в щели в пеноматериале и затянутые на взрывных зарядах.
Пример, представленный на фиг. 7А и 7В, содержит опорную плиту 55, которую можно также использовать в случае примера, показанного на фиг. 1, и которая может, в частности, содержать средства удержания транспортировочных ремней.
На фиг. 8 показана упаковка многоугольного, в данном случае шестиугольного сечения, содержащая грани 11а-11е одинакового размера. В этом примере грани выполнены непосредственно в листовой заготовке из пеноматериала с V-образными канавками 16 для складывания, как и листовая заготовка, показанная на фиг. 7А. Такая листовая заготовка выполнена из достаточно плотного пеноматериала, чтобы можно было отказаться от листовой заготовки из картона, на которой располагают плиты пеноматериала.
Шестиугольная геометрическая форма позволяет распределить заряды более равномерно вокруг подлежащего уничтожению предмета, и в рамках изобретения можно еще больше увеличить число граней.
Кроме уничтожения оружия, содержащего взрывчатое вещество, изобретение можно использовать для подготовки уничтожения путем подрыва любого опасного предмета, разрушение которого другими средствами может представлять опасность или может быть дорогим. Действительно, изобретение можно легко адаптировать для предметов разных форм и размеров в рамках уничтожения путем подрыва опасных веществ, которое можно применять для уничтожения большого числа токсичных молекул.