ПРОГРАММИРУЕМЫЙ ДЕТОНАТОР
PROGRAMMABLE DETONATOR

Изобретение относится к области безопасных средств взрывания, а именно детонаторам с программируемой временной задержкой, и может быть использовано в качестве средства инициирования при проведении взрывных работ.
Известно устройство, описанное в патенте на изобретение №2156945, МПК F42B 3/10, F42C 19/08, опубл. 27.09.2000 под названием «Детонатор без первичного взрывчатого вещества», содержащее корпус, последовательно расположенные в нем воспламенительный элемент, узкой частью обращенную к нему промежуточную оболочку разного сечения, заряд бризантного ВВ малой плотности, заряд бризантного ВВ высокой плотности. Промежуточная оболочка выполнена в виде соосных цилиндров с увеличивающимся в сторону бризантного ВВ высокой плотности диаметром, при этом узкая часть промежуточной оболочки заполнена зажигательным составом, который отделен неразрушаемой мембраной от следующего далее воспламенительного состава, за которым следует заряд бризантного ВВ малой плотности, размещенный как в промежуточной оболочке, так и в корпусе детонатора перед зарядом бризантного ВВ высокой плотности.
Недостатком данного устройства является:
- сложность в изготовлении;
- отсутствие возможности программирования (времени срабатывания);
- большая продолжительность процесса воспламенения.
Также известно устройство, содержащее расположенные последовательно в корпусе: заряд прессованного бризантного ВВ; заряд бризантного ВВ с насыпной плотностью; заряд инициирующего ВВ и узел воспламенения (УВ), последний выполнен в виде металлической спирали, соединенной с электронным модулем, описанное в патенте на изобретение №2147365, МПК F42B 3/10, F42C 19/08, опубл. 10.04.2000, под названием «Детонирующее устройство».
Недостатками известного детонирующего устройства являются:
- сложность в изготовлении;
- применение в устройстве инициирующего взрывчатого вещества, что повышает опасность в обращении с ним;
- повышенное энергопотребление вследствие использования в его конструкции металлической спирали.
Наиболее близким и выбранным в качестве прототипа является устройство, содержащее корпус и размещенные в нем последовательно выходной заряд бризантного ВВ, инициирующее устройство, соединенное с электронным блоком и содержащее заряд ВВ, выполненный в виде навесок, описанное в патенте РФ №2211435, МПК F42B 3/10, F42C 19/08, опубл. 27.08.2003 г.под названием «Детонирующее устройство».
К недостаткам устройства следует отнести:
- сложность в изготовлении;
- применение в устройстве инициирующего взрывчатого вещества, что повышает опасность в обращении с ним;
- повышенное энергопотребление вследствие использования в его конструкции металлической спирали.
Задачей изобретения является улучшение и расширение эксплуатационных возможностей предлагаемого устройства, а именно осуществление точного по времени срабатывания устройства и возможность осуществить дистанционную проверку работоспособности устройства, при этом улучшить его технические характеристики: повысить точность времени срабатывания, стойкость к механическим и электромагнитным воздействиям, разрядам статического электричества и безопасность в условиях пожара.
Техническим результатом данного изобретения является возможность осуществления точного по времени срабатывания программируемого детонатора, уменьшение времени срабатывания детонатора (не более 20 мкс) и дистанционную проверку работоспособности устройства, обеспечение безопасности при работе с детонатором за счет отсутствия инициирующих взрывчатых веществ (ИВВ) и использования вторичных ВВ, повышение стойкости к механическим и электромагнитным воздействиям, разрядам статического электричества и безопасности в условиях пожара, а также расширения эксплуатационных возможностей за счет выполнения инициатора в различных вариантах.
Это достигается тем, что в программируемом детонаторе, содержащем корпус и размещенные в нем последовательно выходной заряд бризантного ВВ, инициирующее устройство, соединенное с электронным блоком и содержащее заряд ВВ, выполненный в виде навесок, согласно изобретению, инициирующее устройство выполнено в виде детонаторного блока, размещенного в гильзе, установленной в корпусе программируемого детонатора, соединено с электронным блоком через соединительный элемент, содержит инициатор, выходную навеску из бризантного ВВ и не менее двух инициирующих навесок из бризантного ВВ и граничит с выходным зарядом бризантного ВВ.
Кроме того, инициатор детонаторного блока выполнен полупроводниковым.
Кроме того, инициатор детонаторного блока выполнен оптическим (лазерным).
Кроме того, инициатор детонаторного блока выполнен проволочным мостиковым.
Кроме того, инициатор детонаторного блока выполнен ударно-волновым.
Кроме того, соединительный элемент выполнен в виде выводов.
Кроме того, соединительный элемент выполнен в виде разъема.
Наличие в заявляемом изобретении признаков, отличающих его от прототипа, позволяет считать его соответствующим условию «новизна».
Новые признаки (в программируемом детонаторе инициирующее устройство выполнено в виде детонаторного блока, размещенного в гильзе, установленной в корпусе программируемого детонатора, соединено с электронным блоком через соединительный элемент, содержит инициатор, выходную навеску из бризантного ВВ и не менее двух инициирующих навесок из бризантного ВВ и граничит с выходным зарядом бризантного ВВ) не выявлены в технических решениях аналогичного назначения. На этом основании можно сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию «изобретательский уровень».
Изобретение проиллюстрировано на чертеже, где приведен общий вид программируемого детонатора и обозначены следующие позиции:
1 - корпус,
2 - выходной заряд ВВ
3 - гильза,
4 - выходная навеска ВВ,
5 - инициирующие навески ВВ,
6 - инициатор,
7 - соединительный элемент,
8 - электронный блок,
В корпусе 1 последовательно установлены выходной заряд 2, инициирующее устройство, состоящее из навесок ВВ и соединенное с электронным блоком 8 через соединительный элемент 7, выполненный в виде токовыводов или разъема. Инициирующее устройство выполнено в виде детонаторного блока, состоящего из гильзы 3 с запрессованными в ней выходной навеской 4 из бризантного ВВ, граничащей с выходным зарядом 2 бризантного ВВ, и инициирующими навесками 5 из бризантного ВВ, и инициатором 6.
Программируемый детонатор работает следующим образом.
При подаче подрывного электрического импульса с электронного блока 8, запрограммированного на определенное время срабатывания, на инициирующее устройство, происходит срабатывание инициатора 6, который задействует инициирующие навески 5 из бризантного ВВ (минуя стадию конвективного горения, развивается высокоскоростной процесс дефлаграционного (взрывного) превращения, быстро переходящий в детонацию) и последовательное срабатывание (детонация) выходной навески 4 из бризантного ВВ и выходного заряда 2 бризантного ВВ.
Примером конкретного выполнения является программируемый детонатор, содержащий запрессованные последовательно в гильзу 3, которая граничит с выходным зарядом 2 из бризантного ВВ (октоген), выходную навеску 4, выполненную из бризантного ВВ (ТЭН) и не менее двух инициирующих навесок 5, выполненных из бризантного ВВ, а именно диперхлорат (5-нитротетразолато) пентаамин кобальта (III). Одна из инициирующих навесок 5 сопряжена с инициатором 6, выполненным, например в виде корпуса (на чертеже не показано) с интегрированным в него полупроводниковым энергопреобразующим устройством (ПЭУ), состоящим из взрывающегося мостика из полупроводниковых структур, сформированного на диэлектрической подложке, зафиксированного в гильзе 3, например, методом лазерной сварки. Инициатор 6, соединенный с электронным блоком 8 через соединительный элемент 7, выполненный в виде выводов, гильза 3 с навесками ВВ 5 и 4, выходной заряд 2 расположены в корпусе 1, завальцованном в районе уплотнителя (на чертеже не показан), для обеспечения герметичности и исключения возможности осевого перемещения элементов программируемого детонатора. Кроме того, на предприятии проведены успешные лабораторные испытания программируемого детонатора, имеющего инициатор 6, выполненный оптическим (лазерным) или ударно-волновым. Кроме того, соединительный элемент 7 в лабораторных испытаниях программируемого детонатора был выполнен в виде разъема.
Использование данного изобретения позволит:
- повысить безопасность при работе с программируемым детонатором за счет отсутствия инициирующего взрывчатого вещества в его конструкции;
- обеспечить высокую точность временных характеристик (время срабатывания, шаг временной задержки)
- уменьшить время работы детонатора и шаг временной задержки взрывания за счет отсутствия воспламенительного состава;
- снизить энергию срабатывания взрывного устройства,
- улучшить его массогабаритные характеристики,
- улучшить и расширить эксплуатационные возможности программируемого детонатора за счет выполнения инициатора в различных вариантах.
Таким образом, программируемый детонатор, воплощенный в заявленном изобретении, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».