BRPI1003798B1

BRPI1003798B1 - EXPLOSIVE LEAF DETONATOR, EXPLOSIVE LEAF DETONATION SYSTEM AND EXPLOSIVE LEAF DETONATION METHOD

Info

Publication number: BRPI1003798B1
Application number: BRPI1003798-5A
Authority: BR
Inventors: Benedito Sá De Araujo
Original assignee: Instituto De Aeronáutica E Espaço - Iae
Priority date: 2010-06-22
Filing date: 2010-06-22
Publication date: 2020-02-11
Also published as: BRPI1003798A2

Abstract

sistema papa detonação à folha explosiva e dispositivo de detonação a presente invenção está relacionada a um sistema para detonação à folha explosiva e dispositivo de detonação (dfe) para iniciação de sistema bélicos e aeroespaciais. no campo bélico pode ser utilizado como iniciador de bomba, no campo civil para demolição e no campo aeroespacial para iniciação de ignitores, por exemplo. o detonador dfe da presente invenção apresenta uma disposição da folha numa posição assimétrica do ponto de iniciação, permitindo assim a fabricação do dispositivo na forma coaxial, sendo vantajoso à medida que um sistema coaxial possui maior facilidade de montagem, além de uma indutância bem definida. ourra vantagem da presente invenção é que o detonador apresenta um conector acoplado ao sistema de detonação, facilitando assim a montagem e a ligação do mesmo à fonte de alimentação e ao circuito de disparo.explosive foil detonation system and detonation device the present invention relates to an explosive leaf detonation system and detonation device (dfe) for initiating war and aerospace systems. in the military field it can be used as a bomb initiator, in the civil field for demolition and in the aerospace field for igniter ignition, for example. the dfe detonator of the present invention has an arrangement of the sheet in an asymmetric position of the initiation point, thus allowing the device to be manufactured in coaxial form, being advantageous as a coaxial system has greater ease of assembly, in addition to a well-defined inductance. Another advantage of the present invention is that the detonator has a connector coupled to the detonation system, thus facilitating its assembly and connection to the power supply and the firing circuit.

Description

DETONADOR À FOLHA EXPLOSIVA, SISTEMA PARA DETONAÇÃO À FOLHA EXPLOSIVA E MÉTODO PARA DETONAÇÃO À FOLHA EXPLOSIVA CAMPO DE APLICAÇÃO [001] A presente invenção está relacionada a um sistema para detonação à folha explosiva e detonador à folha explosiva (DFE) para iniciação de sistemas bélicos e aeroespaciais. No campo bélico pode ser utilizado como iniciador de bomba, no campo civil para demolição e no campo aeroespacial para iniciação de ignitores, por exemplo.EXPLOSIVE LEAF DETONATOR, EXPLOSIVE LEAF DETONATION SYSTEM AND EXPLOSIVE LEAF DETONATION FIELD OF APPLICATION [001] The present invention relates to a system for detonating the explosive sheet and detonating the explosive sheet (DFE) for initiating warfare systems and aerospace. In the military field it can be used as a bomb initiator, in the civil field for demolition and in the aerospace field for igniter ignition, for example.

ESTADO DA TÉCNICA [002] Sabemos que os detonadores do tipo comercial são genericamente representados por detonadores que contêm uma pequena carga de explosivo primário disposto em contato num lado com um dispositivo inflamador e no outro uma carga base de explosivo secundário para efetuar uma transição de uma combustão química não-violenta relativamente lenta, iniciada por um dispositivo inflamador tal como uma espoleta elétrica para detonação. Com relação a isto, para fins práticos, deve ser observado que um explosivo primário é definido como uma substância explosiva que pode desenvolver completa detonação a partir de uma chama ou de um aquecimento condutivo dentro de um volume de alguns milímetros cúbicos de substância, mesmo sem qualquer confinamento da mesma. A patente US2003/0200890 divulga um dispositivo que utiliza explosivos secundários como PETN ou Hexogênio (RDX) ou Trinitrotolueno (TNT) e explosivos primários, porém apresenta a disposição da folha explosiva numa posição simétrica do ponto de iniciação.STATE OF THE TECHNIQUE [002] We know that commercial type detonators are generically represented by detonators that contain a small charge of primary explosive arranged in contact on one side with an inflammatory device and on the other side with a secondary explosive base charge to effect a transition from one relatively slow non-violent chemical combustion, initiated by an igniting device such as an electric fuse for detonation. In this regard, for practical purposes, it should be noted that a primary explosive is defined as an explosive substance that can develop complete detonation from a flame or conductive heating within a volume of a few cubic millimeters of substance, even without any confinement thereof. The patent US2003 / 0200890 discloses a device that uses secondary explosives such as PETN or Hexogen (RDX) or Trinitrotoluene (TNT) and primary explosives, however it presents the disposition of the explosive sheet in a symmetrical position of the initiation point.

[003] A patente EP 0482969 divulga um dispositivo que utiliza explosivos secundários como PETN ou HNS, porém apresenta a[003] EP patent 0482969 discloses a device that uses secondary explosives such as PETN or HNS, however it presents the

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2/5 disposição da folha explosiva numa posição simétrica do ponto de iniciação.2/5 arrangement of the explosive sheet in a symmetrical position of the initiation point.

[004] A patente US2003/0200890 divulga um dispositivo que utiliza explosivos secundários como PETN ou Hexogênio (RDX) ou Trinitrotolueno (TNT) e explosivos primários, porém apresenta a disposição da folha explosiva numa posição simétrica do ponto de iniciação.[004] The patent US2003 / 0200890 discloses a device that uses secondary explosives such as PETN or Hexogen (RDX) or Trinitrotoluene (TNT) and primary explosives, however it presents the disposition of the explosive sheet in a symmetrical position of the initiation point.

[005] A Patente CA 2252353 divulga um dispositivo que utiliza um explosivo secundário (PETN, RDX, HMX, TNT) e utiliza uma mistura de explosivo secundário com picrato de potássio e perclorato de potássio, porém não utiliza um detonador à folha explosiva.[005] Patent CA 2252353 discloses a device that uses a secondary explosive (PETN, RDX, HMX, TNT) and uses a mixture of secondary explosive with potassium picrate and potassium perchlorate, but does not use a detonator to the explosive sheet.

[006] A Patente BR 8405383 divulga um dispositivo que utiliza um explosivo secundário (PETN, RDX, HMX, TNT) e utiliza um explosivo secundário com duas cargas com densidades diferentes utilizando retardo e iniciação por chispa ou chama, porém também não menciona a disposição da folha explosiva numa posição assimétrica do ponto de iniciação.[006] Patent BR 8405383 discloses a device that uses a secondary explosive (PETN, RDX, HMX, TNT) and uses a secondary explosive with two charges with different densities using delay and initiation by spark or flame, but also does not mention the disposition of the explosive sheet in an asymmetrical position at the initiation point.

[007] A Patente BR 8506885 divulga um dispositivo que utiliza um explosivo secundário (PETN, RDX, HMX, TNT) e uma mistura de dois ou mais explosivos secundários compreendendo um tubo oco com uma câmara fechada contendo uma carga explosiva utilizando retardo e iniciação por fios elétricos, porém também não menciona a disposição da folha explosiva numa posição assimétrica do ponto de iniciação.[007] Patent BR 8506885 discloses a device that uses a secondary explosive (PETN, RDX, HMX, TNT) and a mixture of two or more secondary explosives comprising a hollow tube with a closed chamber containing an explosive charge using delay and initiation by electrical wires, but also does not mention the arrangement of the explosive sheet in an asymmetric position of the initiation point.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [008] O detonador à folha explosiva (DFE) da presente invenção apresenta uma disposição da folha numa posição assimétrica do ponto de iniciação, permitindo assim a fabricação do dispositivo na forma coaxial, sendo vantajosoSUMMARY OF THE INVENTION [008] The explosive foil detonator (DFE) of the present invention has an arrangement of the foil in an asymmetric position of the initiation point, thus allowing the device to be manufactured in coaxial form, being advantageous

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3/5 à medida que um sistema coaxial possui maior facilidade de montagem, além de uma indutância bem definida.3/5 as a coaxial system has greater ease of assembly, in addition to a well-defined inductance.

[009] Outra vantagem da presente invenção é que o detonador à folha explosiva apresenta um conector acoplado ao sistema de detonação, facilitando assim a montagem e a ligação do mesmo à fonte de alimentação e ao circuito de disparo.[009] Another advantage of the present invention is that the detonator to the explosive leaf has a connector coupled to the detonation system, thus facilitating its assembly and connection to the power supply and the firing circuit.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS [010] A figura 1 descreve o princípio de funcionamento de um detonador à folha explosiva (DFE) do estado da técnica.BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES [010] Figure 1 describes the working principle of a state of the art explosive foil detonator (DFE).

[011] A figura 2 descreve o dispositivo detonador à folha explosiva (DFE).[011] Figure 2 describes the explosive foil detonating device (DFE).

[012] A figura 3 descreve um diagrama de blocos do sistema para detonação à folha explosiva.[012] Figure 3 describes a block diagram of the system for detonating the explosive sheet.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [013] A figura 1 descreve o princípio de funcionamento de um detonador à folha explosiva do estado da técnica que compreende terminais (a), suporte (b), folha explosiva (c), placa voadora (d), PETN (e), HMX/RDX (f), corpo (g) e carga explosiva (h).DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [013] Figure 1 describes the working principle of a state-of-the-art explosive sheet detonator comprising terminals (a), bracket (b), explosive sheet (c), flying plate (d), PETN (e), HMX / RDX (f), body (g) and explosive charge (h).

[014] Conforme descrito na figura 2, o detonador à folha explosiva (DFE) da presente invenção compreende um cabo (1), uma porca de pressão (2), um anel de pressão (3), um anel metálico (4), um suporte de aterramento (5), um conector (6), um corpo (7), um suporte de conector (8), uma ponte condutiva (9), uma capa (10), uma folha (11) e um alojador de carga explosiva I (12). Opcionalmente pode-se usar um alojador de carga explosiva II em substituição ao alojador de carga explosiva I (12). Esta variação de utilização do alojador ocorre em função da sensibilidade da carga principal a ser iniciada.[014] As described in figure 2, the explosive foil detonator (DFE) of the present invention comprises a cable (1), a pressure nut (2), a pressure ring (3), a metal ring (4), a grounding bracket (5), a connector (6), a body (7), a connector bracket (8), a conductive bridge (9), a cover (10), a leaf (11) and a housing explosive charge I (12). Optionally, an explosive charge II can be used to replace explosive charge I (12). This variation in the use of the housing occurs according to the sensitivity of the main load to be initiated.

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4/5 [015] A carga explosiva do detonador da invenção é constituída de nitropenta (PETN) e Octogênio (HMX), ambos os explosivos são secundários, logo o detonador apresenta menos sensibilidade e maior potência que um detonador com carga com explosivo primário. Além disso, o detonador carrega a carga explosiva com PETN, a fim de facilitar a detonação e com HMX, tornando o sistema mais potente.4/5 [015] The explosive charge of the detonator of the invention consists of nitropenta (PETN) and Octogen (HMX), both explosives are secondary, so the detonator has less sensitivity and greater power than a detonator with a charge with a primary explosive. In addition, the detonator charges the explosive charge with PETN, in order to facilitate detonation and with HMX, making the system more powerful.

[016] O detonador à folha explosiva (DFE) da presente invenção apresenta ainda a disposição da folha (11) numa posição assimétrica do ponto de iniciação, permitindo assim a fabricação do dispositivo na forma coaxial, sendo vantajoso à medida que um sistema coaxial possui maior facilidade de montagem, além de uma indutância bem definida.[016] The explosive foil detonator (DFE) of the present invention also presents the arrangement of the foil (11) in an asymmetric position of the initiation point, thus allowing the device to be manufactured in coaxial form, being advantageous as a coaxial system has greater ease of assembly, in addition to a well-defined inductance.

[017] Outra vantagem da presente invenção é que o detonador à folha explosiva apresenta um conector acoplado ao sistema de detonação, facilitando assim a montagem e a ligação do mesmo à fonte de alimentação e ao circuito de disparo.[017] Another advantage of the present invention is that the detonator to the explosive leaf has a connector coupled to the detonation system, thus facilitating its assembly and connection to the power supply and the firing circuit.

[018] O detonador à folha explosiva (DFE) é um dispositivo de iniciação que utiliza um circuito RLC, para prover o pulso de energia elétrica suficiente para detonar uma carga explosiva.[018] The explosive foil detonator (DFE) is an initiation device that uses an RLC circuit to provide the pulse with enough electrical energy to detonate an explosive charge.

[019] Os detonadores chamados de fio-quente utilizam como carga o explosivo primário, já o DFE da presente invenção utiliza o explosivo secundário. Do ponto de vista de segurança e de desempenho, o fato de eliminar o explosivo primário é bastante significativo, pois o explosivo secundário apresenta uma menor sensibilidade e maior potência de detonação. Outro fato é que a iniciação do DFE está afastada do explosivo, enquanto que no fio quente, o dispositivo de iniciação está em contato direto com o[019] Detonators called hot wire use the primary explosive as a charge, whereas the DFE of the present invention uses the secondary explosive. From the point of view of safety and performance, the fact of eliminating the primary explosive is quite significant, since the secondary explosive has less sensitivity and greater detonation power. Another fact is that the initiation of the DFE is far from the explosive, whereas in the hot wire, the initiation device is in direct contact with the

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5/5 explosivo.5/5 explosive.

[020] O detonador à folha explosiva (DFE) também se mostra muito mais rápido que o fio quente, pois seu tempo de operação se dá na ordem de ps, enquanto que o detonador fio quente é da ordem de ms.[020] The explosive foil detonator (DFE) also proves to be much faster than the hot wire, as its operating time is in the order of ps, while the hot wire detonator is in the order of ms.

[021] O sistema para detonação à folha explosiva apresentado na figura 3 é constituído de uma fonte de alta tensão (13), um capacitor de alta tensão (14), uma chave de centelhamento (15), um circuito de disparo (16) e um detonador à folha explosiva carregado com uma carga de explosivo secundário (17).[021] The system for detonating the explosive sheet shown in figure 3 consists of a high voltage source (13), a high voltage capacitor (14), a spark switch (15), a trigger circuit (16) and an explosive sheet detonator loaded with a secondary explosive charge (17).

[022] Inicialmente, carrega-se o capacitor (1μ F) através da fonte de alta tensão com uma alta tensão (5kV). Através do circuito de disparo aplica-se um pulso de alta tensão (10 KV) na chave de centelhamento. Este pulso faz a chave de centelhamento operar descarregando a tensão armazenada no capacitor no detonador à folha explosiva, este após a iniciação da folha atinge o explosivo secundário, iniciando a detonação.[022] Initially, the capacitor (1μ F) is charged through the high voltage source with a high voltage (5kV). A high voltage pulse (10 KV) is applied via the trigger circuit to the spark switch. This pulse makes the spark switch operate by discharging the voltage stored in the capacitor in the detonator to the explosive sheet, this after the initiation of the sheet reaches the secondary explosive, initiating the detonation.

[023] A presente invenção está descrita em termos de modalidades exemplificativas as quais não são de forma alguma limitativas do escopo presentemente reivindicado.[023] The present invention is described in terms of exemplary modalities which are in no way limiting the scope presently claimed.

Claims

1. Detonator to the explosive leaf, characterized by the fact that it comprises a cable (1), the pressure nut (2), the pressure ring (3), the metal ring (4), the grounding support (5), the connector (6), the body (7), the connector support (8), the conductive bridge (9), the cover (10), the leaf (11) and the explosive charge housing I (12).

2. Detonator, according to claim 1, characterized by the fact that it uses an explosive charge II in place of explosive charge I (12).

3. Detonator, according to claims 1 and 2, characterized by the fact that the explosive charges are made up of nitropenta (PETN) and octogen (HMX).

4. Detonator, according to claims 1 and 3, characterized by the fact that in the explosive charge housing

I (12) the amount of nitropenta (PETN) is present in a range of 0.40 g to 0.50 g and the amount of octogen (HMX) is present in a range of 0.50 g to 0.60 g.

5. Detonator, according to claims 1 and 2, characterized by the fact that in the explosive charge housing

II (12) the amount of nitropenta (PETN) is present in a range of 0.40 g to 0.50 g and the amount of octogen (HMX) is present in a range of 1.10 g to 1.25 g.

6. Detonator, according to claim 1, characterized by the fact that it presents an arrangement of the leaf (11) in an asymmetrical position of the initiation point.

7. Detonator, according to claim 1, characterized by the fact that the detonator has a connector (6) coupled to the detonation system.

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2/2

8. Explosive foil detonation system characterized by the fact that it comprises a high voltage source (13), a high voltage capacitor (14), a spark switch (15), a trigger circuit (16) and a detonator a explosive sheet as defined in claims 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7, loaded with a secondary explosive charge (17).

9. Method for detonating the explosive sheet, according to claim 8, characterized by the fact that the capacitor (1pF) is charged through a source with a high voltage (5kV), through the trigger circuit a pulse is applied high voltage (10kV) in the spark switch and this pulse makes the spark switch operate by discharging the voltage stored in the capacitor in the detonator to the explosive sheet, this after the initiation of the sheet reaches the secondary explosive starting the detonation.