СПОСОБ СДЕРЖИВАНИЯ БОКОВОГО РАЗЛЕТА ПРОДУКТОВ ВЗРЫВА ЗАРЯДА ВЗРЫВЧАТОГО ВЕЩЕСТВА, МЕТАЮЩЕГО УДАРНИК, И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD FOR SUPPRESSING LATERAL EXPANSION OF EXPLOSION CHARGE PRODUCTS OF AN EXPLOSIVE CHARGE THROWING STRIKER, AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION

Группа изобретений предназначена для применения при испытаниях военной техники, в которых используются взрывы зарядов взрывчатых веществ (ВВ).
Известен способ и устройство для сдерживания бокового разлета продуктов взрыва (ПВ) заряда ВВ, метающего ударник во взрывном метающем устройстве (ВМУ) для разгона ударников [Дерюгин Ю.Н., Могилев В.А., Тарасов И.Б. и др. Методы взрывного разгона тяжелых, крупногабаритных пластин с малыми искажениями плоской поверхности // Современные методы проектирования и отработки ракетно-артиллерийского вооружения. Саров: ВНИИЭФ, 2000, стр. 242, ВМУ "Поршень"], которые взяты за прототипы для заявляемых способа и устройства. В указанном устройстве метающий ударник заряд ВВ для задержки распространения боковых волн разрежения по его ПВ помимо инертных боковых стальных плит окружен дополнительными зарядами ВВ, Задачей этих зарядов ВВ является придание боковым плитам, примыкающим к метающему заряду ВВ, импульса, противодействующего разлету его ПВ. Толщины дополнительных зарядов ВВ и инертных боковых плит определены по результатам расчетных исследований. Определяющим условием при этом было сдерживание смещения границы контакта ПВ метающего заряда с боковой плитой в течение времени разгона ударника.
Недостатком прототипов является следующее. При одновременном инициировании метающего и дополнительного зарядов (выполненных из одного состава ВВ) на их торцевых поверхностях, наиболее удаленных от ударника, фронты синхронно распространяющихся по зарядам детонационных волн (ДВ) принадлежат одной плоскости. При этом генерируемые ими ударные волны (УВ) встречаются в середине толщины инертного слоя (в прототипе - боковой стальной плиты), а граница контакта ПВ метающего заряда ВВ с боковой плитой вследствие сжимаемости материала боковой плиты смещается таким образом, что объем ПВ увеличивается и возникает боковая волна разрежения, меняющая распределение давления ПВ по поверхности ударника и негативно влияющая на его скорость и форму. Кроме того, в этом случае инертный слой не получает начальной скорости, направленной в сторону ПВ метающего заряда ВВ, что сокращает время сдерживания разлета данных ПВ. В связи с этим, достижение необходимой скорости ударника требует изменить темп смещения инертного слоя под действием ПВ метающего заряда ВВ, следовательно, в устройстве-прототипе потребуется увеличить толщины (массы) дополнительного заряда ВВ и инертного слоя.
Техническая проблема, на решение которой направлены заявляемые способ и устройство, заключается в обеспечении сдерживания бокового разлета ПВ заряда ВВ, метающего ударник.
Технический результат, получаемый при реализации предлагаемых решений, состоит в обеспечении набора скорости ударником при метании продуктами взрыва заряда ВВ в условиях отсутствия в них волн разрежения, связанных с перемещением или сжимаемостью примыкающих к метающему заряду ВВ боковых инертных слоев, уменьшении общей массы используемого ВВ и габаритных размеров ВМУ.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в заявляемом способе сдерживания бокового разлета ПВ заряда ВВ, метающего ударник, включающем установку в ВМУ, по крайней мере, одного дополнительного заряда ВВ, отделение его от боковой поверхности метающего заряда ВВ инертным слоем, инициирование зарядов на наиболее удаленных от ударника торцевых поверхностях, в отличие от прототипа при инициировании обеспечивают опережающее распространение детонации в каждом дополнительном заряде относительно распространения детонаций по метающему заряду. Инициирование каждого дополнительного заряда может быть произведено раньше инициирования метающего заряда, могут быть установлены дополнительные заряды, имеющие скорость детонации больше скорости детонации метающего заряда.
Указанный технический результат достигается также за счет того, что в заявляемом устройстве для сдерживания бокового разлета ПВ заряда ВВ, метающего ударник, содержащем, по крайней мере, один дополнительный заряд ВВ, отделенный от боковой поверхности метающего заряда ВВ инертным слоем, в отличие от прототипа торцевая поверхность каждого дополнительного заряда, на которой производится его инициирование, удалена от ударника на расстояние меньше, чем удалена торцевая поверхность, на которой производится инициирование метающего заряда.
Использование признаков заявляемых способа и устройства обеспечивает опережающее распространение детонации по дополнительному заряду ВВ, придание инертному слою начальной массовой скорости, направленной в сторону метающего ударник заряда ВВ, до его химического превращения в ПВ, что позволяет обеспечить набор скорости ударником при метании ПВ заряда ВВ в условиях отсутствия в них волн разрежения, связанных с перемещением или сжимаемостью примыкающих к метающему заряду ВВ боковых инертных слоев, за счет этого увеличить время сдерживания разлета данных ПВ, снизить общую массу используемого ВВ и габаритные размеры ВМУ.
Изобретения поясняются фигурой, на которой схематично изображено заявляемое устройство, осуществляющее один из вариантов заявляемого способа, в котором опережающее распространение детонации по дополнительному заряду ВВ обеспечивается геометрией исполнения заявляемого устройства.
Устройство для сдерживания бокового разлета ПВ заряда ВВ 1, метающего ударник 2, содержит, по крайней мере, один дополнительный заряд ВВ 4, отделенный от боковой поверхности метающего заряда ВВ 1 инертным слоем 3, примыкающим к боковой поверхности метающего заряда ВВ 1. Торцевая поверхность 8 дополнительного заряда 4, на которой производится его инициирование, удалена от ударника 2 на расстояние меньше, чем удалена торцевая поверхность 7, на которой производится инициирование метающего заряда 1.
Заявляемое устройство для сдерживания бокового разлета ПВ используется в ВМУ, которое может иметь внешний корпус 5.
Средство инициирования зарядов ВВ на фигуре не показано, так как в общем случае может быть расположено вне ВМУ, в котором между метающим зарядом ВВ 1 и ударником 2 может быть выполнен противооткольный зазор 6 для предотвращения разрушения ударника 2, что известно, например, из [Канель Г.И., Молодец A.M., Воробьев А.А. О метании пластин взрывом // Физика горения и взрыва, №6 (10), 1974, стр. 884-891; Огородников В.А., Пинчуков С.Ю., Шемякин В.Ю. и др. Экспериментально-расчетное исследование разгона пластин продуктами взрыва через зазор // Физика горения и взрыва, №1 (17), 1981, стр. 133-136]. Наличие зазора 6 зависит от толщины метающего заряда ВВ 1 (при большой толщине зазор может отсутствовать).
Устройство для сдерживания бокового разлета ПВ заряда ВВ работает следующим образом. Для метания ударника 2 метающий заряд ВВ 1 и дополнительный заряд ВВ 4 инициируются на их торцевых поверхностях, соответственно, 7 и 8. Вследствие смещения указанных торцевых поверхностей относительно друг друга, фронты распространяющихся по зарядам ВВ детонационных волн 9 и 10 не принадлежат одной плоскости. ДВ 10 опережает ДВ 9 при распространении в направлении ударника 2. Сгенерированная детонационной волной 10 УВ, распространяясь по инертному слою 3, придает ему начальную скорость, направленную в сторону ПВ метающего заряда ВВ 1. Таким образом, сдерживается смещение границы инертного слоя 3 под воздействием ПВ метающего заряда ВВ 1 на время набора скорости ударником.
Для достижения технического результата инициирование каждого дополнительного заряда может быть произведено раньше инициирования метающего заряда 1, могут быть установлены дополнительные заряды 4, имеющие скорость детонации больше скорости детонации метающего заряда 1.
Достижение технического результата подтверждается данными расчетных и экспериментальных исследований.
Таким образом, использование способа и устройства обеспечивает метание ударника ПВ в условиях задержки боковых волн разрежения в метающем заряде ВВ (увеличить время сдерживания разлета данных ПВ), что позволяет получить требуемые параметры ударника при уменьшении как общей массы используемого ВВ, так и габаритных размеров устройства.