РАЗРЕЗАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО
CUTTING DEVICE

Изобретение относится к области военной техники, а именно к устройствам для разрезки стальных стержней, трубопроводов, электрических жгутов и т.п. с помощью удлиненных кумулятивных зарядов (УКЗ) и может быть использовано в ракетно-космической технике.
Известен способ разрезки крупногабаритных изделий с использованием УКЗ с высокой энергоемкостью разрушения (патент РФ №2013167; МПК B21D 26/08; опубликован 30.05.1994). В данном способе на концах вырезаемого участка трубопровода устанавливают кумулятивные заряды взрывчатого вещества, которые подрывают. Возникающая при этом ударная волна воздействует на концы вырезаемого участка. Одновременно этот участок разрезают на плоскости, расположенной под углом к диаметральному сечению. В результате упрощается удаление вырезаемого участка.
Известно взрывное режущее устройство (патент РФ №2424584; МПК F42B 1/02, G11B 33/00; опубликован 20.07.2011), включающее один или несколько удлиненных кумулятивных зарядов и узел задействования, узел задействования является общим для всех зарядов при использовании в конструкции устройства нескольких зарядов и соединен с одним или несколькими зарядами детонационной разводкой, входной участок которой размещен под углом к плоскости размещения других участков разводки.
Недостатками аналогов является то, что они не могут быть использованы в плотной компоновке изделий ракетно-космической техники для разделения отдельных элементов изделий без разрушения других деталей и узлов изделия, окружающих разрезающее устройство.
Наиболее близким аналогом является взрывное устройство резки (патент US №6609464, опубликован 26.08.03 г.), представляющее собой один или несколько удлиненных кумулятивных зарядов (УКЗ) и узел задействования, последний инициирует один из УКЗ, а от этого заряда детонация передается на другие в случае применения в конструкции нескольких УКЗ. УКЗ могут быть расположены наложением один на другой крест накрест или один под другим на участке передачи детонации, при этом детонация от одного заряда к другому передается при помощи кумулятивной струи, заряды также могут иметь общий участок, служащий для разветвления детонационного импульса (разветвитель детонации).
Недостатками данной конструкции являются:
- увеличение габаритного размера на участках пересечения УКЗ в устройстве с наложением одного УКЗ на другой, при этом на разрезаемом материале появляются участки с уменьшенной по глубине линией реза, что снижает эффективность устройства;
- снижение надежности передачи детонации на участках разветвления детонации в устройстве с разветвителями детонации, что в большей степени сказывается на УКЗ малого диаметра и, соответственно, ограничивает возможности уменьшения размеров устройства.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в создании устройства, срабатывающего в собственном неразрушаемом корпусе и обеспечивающего дистанционное разрезание элементов изделий ракетно-космической техники без разрушения конструктивных элементов изделия, расположенных рядом с разрезаемым элементом. При этом элементы изделия, которые расположены рядом с разрезаемым элементом, включая и сборочную единицу изделия, на которой закрепляется само разрезающее устройство, могут содержать в своем составе взрывчатое вещество (ВВ).
Техническим результатом заявляемого изобретения является обеспечение безопасной разрезки элементов изделий ракетно-космической техники за счет малого ударно-волнового воздействия и исключения разлета осколков при его срабатывании.
Технический результат достигается тем, что в разрезающем устройстве, включающем узел задействования, распределитель и два удлиненных кумулятивных заряда, распределитель содержит детонационные прутки, соединяющие узел задействования и удлиненные кумулятивные заряды через шашки, удлиненные кумулятивные заряды расположены параллельно относительно оси устройства в пазах имеющегося вкладыша, вышеперечисленные элементы размещены в корпусе на основании и зафиксированы крышкой, в корпусе выполнено отверстие для подстыковки инициирущего устройства. Корпус, крышка и основание скреплены винтами. Удлиненные кумулятивные заряды и вкладыш склеены между собой. Вкладыш закреплен к корпусу при помощи винта и зафиксирован крышкой. Корпус и крышка выполнены из вязкой ударопрочной стали 12Х18Н10Т.
Прочный корпус с крышкой предназначен для размещения деталей и узлов разрезающего устройства и обеспечения безопасности при его срабатывании.
Для подстыковки электродетонатора (ЭД) к разрезающему устройству в его корпусе выполняется отверстие. До подстыковки ЭД в разрезающее устройство устанавливается технологическая заглушка.
Распределитель предназначен для приема и передачи детонационного импульса от ЭД к УКЗ.
Для приема и передачи детонационного импульса от ЭД к УКЗ в распределителе выполняются шашки. Передача детонационного импульса от распределителя к УКЗ осуществляется контактным (беззазорным) способом. Передача детонационного импульса от ЭД к распределителю осуществляется «лайнером» ЭД, то есть метанием алюминиевой фольги через зазор.
Вкладыш предназначен для установки и закрепления двух прямых трубок УКЗ, длина которых определяется количеством разрезаемых элементов.
Для гарантированной работы разрезающего устройства необходимо обеспечить совместное соосное расположение кумулятивных канавок трубок УКЗ, которое обеспечивается за счет установки трубок УКЗ на «две точки» со стороны кумулятивной канавки по двум параллельно расположенным пазам вкладыша. В конструкции вкладыша предусмотрена возможность регулировки выступания трубок УКЗ за торец вкладыша с помощью винтов, которое необходимо для гарантированного контакта трубок УКЗ с передающими шашками распределителя. Величина выступания трубок УКЗ определяется размерным расчетом и задается в конструкторской документации на вкладыш. Крепление трубок УКЗ во вкладыше осуществляется неразъемным клеевым соединением с дополнительным поджатием специально выполненными «лапками» вкладыша.
Крепление вкладыша к корпусу разрезающего устройства обеспечивается винтом с дополнительной фиксацией крышкой.
Основание предназначено для крепления разрезающего устройства к изделию и снижения ударно-волнового воздействия на узел изделия, на котором установлено разрезающее устройство.
Корпус, крышка и основание скреплены винтами.
Конструктивно разрезающее устройство представлено на чертеже, где: 1 - корпус, 2 - крышка, 3 - распределитель, 4 - вкладыш, 5 - основание, 6 - удлиненный кумулятивный заряд, 7 - приемная шашка (узел задействования), 8 - детонационные прутки, 9 - передающая шашка, 10, 11 и 12 - винты, 13 - разрезаемая преграда, 14 - отверстие.
Разрезатель работает следующим образом.
При срабатывании ЭД (не показан) инициируется приемная шашка 7 распределителя 3, которая задействует детонационные прутки 8 распределителя 3, чем обеспечивается подрыв его передающих шашек 9 и инициирование УКЗ 6. Срабатывание УКЗ 6 обеспечивает разрезку преграды 13, расположенную между двумя УКЗ 6, образующимися «кумулятивными ножами», направленными на преграду 13 в плоскости реза. При этом разлет продуктов взрыва распределителя 3 и УКЗ 6 отсекается корпусом 1, крышкой 2 и основанием 5, которые сохраняют свою целостность при срабатывании разрезающего устройства.
Пример конкретного исполнения.
Корпус 1 и крышка 2 выполнены из вязкой ударопрочной стали 12Х18Н10Т.
Для подстыковки ЭД к разрезающему устройству в его корпусе 1 выполнено отверстие 14 M12. Распределитель 3 выполнен из термостойкого поликарбоната и снаряжен пластическим взрывчатым веществом (ПВВ). Для приема и передачи детонационного импульса от ЭД к УКЗ 6 в распределителе 3 выполнены шашки 7 и 9 диаметром 4 мм и толщиной 1,5 мм. Вкладыш 4 выполнен из стали 12Х18Н10Т. Возможность регулировки выступания трубок УКЗ 6 за торец вкладыша 4 осуществляется с помощью винтов 10.
Крепление вкладыша 4 к корпусу 1 разрезающего устройства обеспечивается винтом 11 с дополнительной фиксацией крышкой 2. Корпус 1, крышка 2 и основание 5 скреплены винтами 12.
Экспериментально проверено, что при разрезании преграды 13 разрезающее устройство сохраняет свою целостность.
Использование изобретения обеспечивает безопасную (за счет исключения разлета осколков УКЗ и распределителя) разрезку элементов изделий ракетно-космической техники.