[go: up one dir, main page]

RU2579321C1 - Detonation commands retarder of ballistic type - Google Patents

Detonation commands retarder of ballistic type Download PDF

Info

Publication number
RU2579321C1
RU2579321C1 RU2014139312/02A RU2014139312A RU2579321C1 RU 2579321 C1 RU2579321 C1 RU 2579321C1 RU 2014139312/02 A RU2014139312/02 A RU 2014139312/02A RU 2014139312 A RU2014139312 A RU 2014139312A RU 2579321 C1 RU2579321 C1 RU 2579321C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
charge
explosive
detonation
detonating
piston
Prior art date
Application number
RU2014139312/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Николаевич Кузин
Владимир Ильич Загарских
Любовь Викторовна Кондакова
Original Assignee
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" Министерства обороны Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" Министерства обороны Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" Министерства обороны Российской Федерации
Priority to RU2014139312/02A priority Critical patent/RU2579321C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2579321C1 publication Critical patent/RU2579321C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)

Abstract

FIELD: aviation; weapons and ammunition.
SUBSTANCE: invention relates to systems of onboard pyroautomation of aircrafts and may be used in explosive devices. Retarder detonation commands of ballistic type comprises cylindrical housing with metal hammer-like piston, a propellant active charge and main passive charge of detonating explosive arranged on both sides of the striker, and initiating device for triggering detonation in the explosive substance. Propellant active charge is made in form of detonating extended charge piece and is arranged in pre-piston chamber of cylindrical case. Main passive charge is made in form of detonating extended charge piece in metal shell and arranged in behind-piston chamber of cylindrical body with formation of controlled gap between the ends of striker pin and main passive charge. Initiator is docked with propellant active charge and is in form of standard explosive, or fuse, or explosive device arranged outside the cylindrical case.
EFFECT: higher efficiency and reliability of onboard automation systems of aircrafts owing to formation of accurate time delays, required order of detonation commands and blocking false and unauthorised signals.
3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к бортовой пироавтоматике летательных аппаратов (ракетной, космической, авиационной и специальной техники) и может быть использовано для создания необходимых временных интервалов (замедлений, задержек, уставок), обеспечивающих заданную последовательность работы элементов детонационных цепей. Может применяться также в конструкциях взрывателей и взрывательных устройств средств поражения и боеприпасов различного назначения, а также в промышленных системах инициирования.The invention relates to on-board pyroautomatics of aircraft (rocket, space, aviation and special equipment) and can be used to create the necessary time intervals (decelerations, delays, settings), providing a given sequence of detonation circuit elements. It can also be used in the design of fuses and explosive devices of means of destruction and ammunition for various purposes, as well as in industrial initiation systems.

Замедлители (или замедлительные устройства) традиционно используются в конструкциях взрывателей и взрывательных устройств различных типов боеприпасов, а также во взрывном деле в средствах инициирования замедленного действия, зажигательных и электрозажигательных трубках, пиротехнических реле и т.п.Retarders (or retarding devices) are traditionally used in the design of fuses and explosive devices of various types of ammunition, as well as in blasting in delayed-action initiating devices, incendiary and electric tubes, pyrotechnic relays, etc.

Известны замедлители детонационных команд в виде прессованных или литых шашек или столбиков из бризантных взрывчатых веществ (ВВ), взрывчатых составов или взрывчатых композиций. Они успешно используются в конструкциях ряда взрывателей, взрывательных устройств, систем инициирования практически мгновенного действия (с замедлениями от нескольких микросекунд до миллисекунды) путем включения их в состав взрывных цепей указанных выше устройств и систем [1]. Недостатком таких замедлителей является достаточно узкий диапазон варьирования чрезвычайно малых времен задержек (из-за высоких скоростей детонации применяемых взрывачатых веществ - (7÷8 км/с и более), в результате чего практически исключается возможность в реальных габарито-массовых характеристиках устройств получить на борту летательного аппарата (в бортовой системе разводки детонационных команд) задержки миллисекундного диапазона. Работающие по аналогичному принципу известные и широко используемые во взрывном деле неэлектрические системы инициирования зарядов ВВ с детонирующим шнуром (включая традиционные шнуры в нитяных оплетках и с пластикатными покрытиями или без них, детонирующие удлиненные заряды в металлических оболочках, безоболочные заряды из эластитов и пластитов в виде шнуров и лент, системы инициирования с низкоэнергетическими проводниками импульсов типа НОНЕЛЬ и др.) [2; 4], позволяющие получать практически любые времена задержек, также не могут быть применены на борту летательных аппаратов (ЛА) из-за большой протяженности детонирующих шнуров, удлиненных зарядов и существенных ударно-волновых нагрузок, воздействующих на близлежащие узлы, агрегаты, научную и служебную аппаратуру, при их срабатывании.Known inhibitors of detonation teams in the form of pressed or cast checkers or columns of blasting explosives (explosives), explosive compositions or explosive compositions. They are successfully used in the construction of a number of fuses, explosive devices, systems of initiation of almost instantaneous action (with decelerations from a few microseconds to a millisecond) by including them in the explosive circuits of the above devices and systems [1]. The disadvantage of such moderators is a rather narrow range of variation of extremely short delay times (due to the high detonation velocities of the explosives used (7-8 km / s or more), which virtually eliminates the possibility of getting on board the real overall mass characteristics of the devices of the aircraft (in the on-board system for wiring detonation commands) delays of the millisecond range. Non-electric, known and widely used in explosive, working on the same principle e explosive charge initiation systems with a detonating cord (including traditional cords in filament braids and with or without plastic coatings, detonating elongated charges in metal shells, shell-free elastite and plasticite charges in the form of cords and tapes, initiation systems with low-energy pulse conductors like NONEL etc.) [2, 4], which allow one to obtain practically any delay times, also cannot be used on board aircraft (LA) due to the large extent of detonating cords, the length nnyh charges and significant shock wave loads acting on the surrounding components, units, scientific and service equipment, when triggered.

Известны газодинамические замедлители детонационных команд, используемые во взрывателях, например, к малокалиберным снарядам. В данных конструкциях замедление команд осуществляется за счет истечения газов (продуктов сгорания порохового или пиротехнического заряда) через систему калиброванных отверстий, каналов и расширительных камер. Как и в предыдущем случае, такие устройства позволяют получать стабильные задержки только в микросекундном временном интервале [1].Known gas-dynamic moderators of detonation teams used in fuses, for example, to small-caliber shells. In these designs, the teams are slowed down due to the outflow of gases (products of the combustion of powder or pyrotechnic charge) through a system of calibrated openings, channels and expansion chambers. As in the previous case, such devices allow obtaining stable delays only in the microsecond time interval [1].

Известны механические и электромеханические замедлители детонационных команд. Они используются в конструкциях, например, часовых и тахометрических контактных взрывателей, в механизмах дальнего взведения авиабомб [1]. Недостатками их являются недостаточно высокие показатели надежности и точность установки временных задержек, громоздкость конструкций, потребление дополнительной электроэнергии, большие времена задержек (десятки секунд, минуты и даже часы).Known mechanical and electromechanical moderators of detonation commands. They are used in the construction of, for example, time and tachometric contact fuses, in long-range cocking mechanisms of air bombs [1]. Their disadvantages are insufficiently high reliability indicators and the accuracy of setting time delays, the bulkiness of structures, the consumption of additional electricity, long delay times (tens of seconds, minutes and even hours).

Частично перечисленные выше недостатки устраняются в конструкции электрических замедлителей, в которых время замедления определяется временем зарядки электролитического конденсатора, выдающего сигнал на подрыв заряда ВВ [1]. При этом повышается точность установки временных задержек, улучшаются массово-габаритные характеристики устройств замедления по сравнению с предыдущими аналогами, однако надежность таких устройств остается на недостаточном уровне (возможны электрические пробои конденсаторов), необходим либо автономный источник питания, либо отвод от бортовой кабельной сети ЛА.Partially the above disadvantages are eliminated in the design of electric moderators, in which the deceleration time is determined by the charging time of the electrolytic capacitor, which gives a signal to detonate the explosive charge [1]. At the same time, the accuracy of setting the time delays is increased, the mass-dimensional characteristics of the deceleration devices are improved in comparison with the previous analogues, however, the reliability of such devices remains insufficient (electric breakdowns of capacitors are possible), either an autonomous power supply or a tap from the aircraft onboard cable network is required.

Известны и чрезвычайно широко применяются на практике пиротехнические замедлители, использующие в своих конструкциях заряды быстро или медленно горящих взрывчатых материалов: дымного пороха, малогазовых пиротехнических составов в виде прессованных столбиков разной высоты, колец, «спиралей», прессуемых в поворотные массивные диски (пиротехнические замедлительные элементы с дуговыми каналами с односторонним и двусторонним размещением каналов), или в виде огнепроводных шнуров в нитяной или металлической оболочке. Пиротехнические замедлители входят в конструкции подавляющего большинства контактных механических взрывателей, дистанционных взрывателей и трубок, зажигательных и электрозажигательных трубок, средств инициирования (капсюлей-детонаторов и электродетонаторов) короткозамедленного и замедленного действия [1÷4].Pyrotechnic moderators are known and extremely widely used in practice, using charges of fast or slowly burning explosive materials in their designs: smoke powder, small-gas pyrotechnic compositions in the form of extruded columns of different heights, rings, “spirals” pressed into rotary massive disks (pyrotechnic retardants with arc channels with unilateral and bilateral placement of channels), or in the form of fire-resistant cords in a thread or metal sheath. Pyrotechnic moderators are included in the design of the overwhelming majority of contact mechanical fuses, remote fuses and tubes, incendiary and electric ignition tubes, initiating means (detonator caps and electric detonators) of short-delayed and delayed action [1 ÷ 4].

Недостатками практически всех пиротехнических устройств, применяемых в капсюлях-детонаторах и электродетонаторах (ЭД), взрывателях (взрывательных устройствах), а также в ряде других пироустройств, например в пирорезаках, механизмах раскрытия кассет и др. [5], является существенная зависимость скорости горения пиротехнических составов от внешнего давления и начальной температуры заряда (хотя и не такая сильная, как у порохов), от плотности запрессовки, высоты столбика (или длины кольца), от материала оболочки, в которую запрессован состав, и ее геометрических размеров, от мощности источника воспламенения, конструкции камеры сгорания и т.д.. Подавляющее большинство пиротехнических составов горит с открытой поверхности лишь при остаточном давлении до 10 мм рт. ст.; при дальнейшем повышении степени вакуума происходит затухание горения, что неизбежно приводит к отказу в работе устройства. Указанные недостатки снижают надежность таких устройств замедления, вцелом являются причинами недопустимо больших разбросов по временам их срабатывания (так, при временах задержки от 15 до 100 мс у короткозамедленных отечественных ЭД типа ЭДК3-П (-ПМ; -ПМК), ЭД-3-Н; ЭД-1-3-Т; ЭД-24 разброс времени замедления может достигать ±(12…50)%). Кроме того, максимальная скорость горения пиротехнических замедлительных составов (или быстрогорящих малогазовых составов), достигнутая к настоящему времени, составляет порядка 500 мм/с [6]. Для обеспечения времен замедления миллисекундного диапазона высота запрессовки пиросостава должна быть в пределах 0,5…5,0 мм, что в технологическом плане представляет определенную сложность. Помимо всего сказанного, при использовании пиротехнических замедлителей в детонационных цепях систем разводки необходимы дополнительные устройства, преобразующие сначала детонационный импульс в огневой, затем обратно - огневой в детонационный.The disadvantages of almost all pyrotechnic devices used in detonator caps and electric detonators (ED), fuses (explosive devices), as well as in a number of other pyrodevices, for example, pyro cutters, cartridge opening mechanisms, etc. [5], are a significant dependence of the pyrotechnic burning rate compositions from external pressure and the initial temperature of the charge (although not as strong as that of gunpowder), from the density of the press-in, the height of the column (or the length of the ring), from the material of the shell into which the composition is pressed, its geometrical dimensions, the power source of ignition, combustion chamber design, etc .. The vast majority of pyrotechnic composition burns from the exposed surface only at a residual pressure of 10 mm Hg. st .; with a further increase in the degree of vacuum, combustion attenuation occurs, which inevitably leads to a failure of the device. These shortcomings reduce the reliability of such deceleration devices, in general, are the reasons for unacceptably large variations in the times of their operation (for example, with delay times of 15 to 100 ms for short-delayed domestic ED type EDK3-P (-PM; -PMK), ED-3-N ; ED-1-3-T; ED-24 the spread of the deceleration time can reach ± (12 ... 50)%). In addition, the maximum burning rate of pyrotechnic retarders (or quick-burning low-gas compositions), achieved to date, is about 500 mm / s [6]. To ensure a time delay of the millisecond range, the height of the pressing of the pyro-composition should be in the range of 0.5 ... 5.0 mm, which is technologically difficult. In addition to the above, when using pyrotechnic moderators in the detonation circuits of wiring systems, additional devices are needed that convert the detonation pulse first into a firing pulse, and then back - the firing pulse into a detonation one.

В развитие пиротехнического способа замедления детонационных команд в последние годы разработаны герметизированные замедлительные модули, представляющие собой стальные втулки (колпачки) с наружным диаметром 6,2 мм и высотой от 10 до 50 мм, в которые запрессованы малогазовые замедлительные составы (быстро или медленно горящие), воспламенительно-герметизирующий состав и, при необходимости, концевой заряд, обеспечивающий либо требуемый выходной огневой импульс замедлительного модуля, либо образование необходимого количества газообразных продуктов сгорания - рабочего тела для пиромехнических устройств поршневого типа, либо переход от горения к детонации, либо замыкание электроконтактов электропроводными продуктами сгорания и т.д. [6]. Воспламенительно-герметизирующий состав после своего сгорания образует стеклообразную газонепроницаемую шлаковую пробку, способную выдерживать давления газов до нескольких десятков мегапаскалей. Малогазовый замедлительный состав горит при этом в герметизированном объеме и поэтому скорость его горения практически не зависит (или слабо зависит) от давления окружающей среды. Достоинствами замедлительных модулей по сравнению с предыдущими аналогами являются простота конструкции и малое время, требуемое для установки заданных временных интервалов, более высокая точность выдачи команд за счет герметизирования модулей при сгорании специальных воспламенительно-герметизирующих составов. Однако все остальные перечисленные ранее недостатки, присущие пиротехническим замедлителям, остаются. Так, верхние значения температурного коэффициента kт скорости горения для быстрогорящих малогазовых составов могут достигать двадцати процентов, что вряд ли можно считать удовлетворительным для большинства бортовых систем автоматики таких ЛА, как космические аппараты и ракетные блоки.In development of the pyrotechnic method of slowing down detonation commands, in recent years, sealed retarding modules have been developed, which are steel bushings (caps) with an outer diameter of 6.2 mm and a height of 10 to 50 mm, into which small-gas retarding compositions are pressed (quickly or slowly burning), igniter-sealing composition and, if necessary, end charge, providing either the required output fire pulse of the retardation module, or the formation of the required amount of gaseous combustion products - a working fluid for piston-type pyrotechnic devices, or the transition from combustion to detonation, or the closure of electrical contacts by electrically conductive combustion products, etc. [6]. Ignition-sealing composition after its combustion forms a glassy gas-tight slag cork that can withstand gas pressures up to several tens of megapascals. In this case, the low-gas retarder burns in a sealed volume and therefore its burning rate is practically independent (or weakly dependent) on the ambient pressure. The advantages of retardation modules in comparison with the previous analogues are the simplicity of design and the short time required to set the specified time intervals, higher accuracy of issuing commands by sealing the modules during the combustion of special ignition-sealing compounds. However, all the other disadvantages listed above, inherent in pyrotechnic moderators, remain. Thus, the upper values of the temperature coefficient kt of the burning rate for fast-burning low-gas trains can reach twenty percent, which can hardly be considered satisfactory for most on-board automation systems of such aircraft as spacecraft and rocket blocks.

Известны электронные замедлители детонационных команд на базе специализированных больших интенгральных микросхем (другое прочно закрепившееся их название - микрочипы), используемые в некоторых современных ЭД, дистанционных и дистанционно-контактных взрывательных устройствах (ВУ) [2]. Основным элементом данных замедлителей является электронное временное устройство, обеспечивающее высокую точность отсчета установленного времени (с погрешностью на уровне долей процента) без использования прецезионных элементов в задающем генераторе специального электронного взрывного прибора или аппаратуры дистанционного управления пуском снаряда (ракеты). Помимо высокой точности программирования временных интервалов, достоинствами электронных ЭД и ВУ являются повышенная безопасность в отношении блуждающих токов любого происхождения, невозможность несанкционированного срабатывания от любого источника тока, кроме специального взрывного прибора (или аппаратуры дистанционного управления), причем именно такого, у которого установленный код безопасности идентичен настройке электронной схемы в ЭД (или ВУ), а также возможность автоматической проверки состояния электровзрывной сети и блокирования процесса взрывания при невыполнении условий безотказности. Электронным ЭД и ВУ, несмотря на перечисленные выше неоспоримые преимущества перед устройствами с пиротехническими узлами замедления, присущи и существенные недостатки. К ним относятся недостаточно высокая стойкость микрочипов к мощным ионизирующим излучениям, необходимость включения в конструкции устройств источников питания (либо конденсаторных, заряжаемых от громоздких и массивных взрывных приборов или аппаратуры дистанционного управления, либо тепловых с расплавляемым от дополнительного пиротехнического устройства электролитом). Кроме того, для производства микрочипов в настоящее время отсутствует отечественная промышленная база, в результате чего стоимость электронных ЭД и ВУ остается чрезвычайно высокой.Known electronic moderators of detonation teams based on specialized large intengral microcircuits (their other name is firmly fixed - microchips) used in some modern electronic devices, remote and distance contact explosive devices (WU) [2]. The main element of these moderators is an electronic temporary device that provides high accuracy for counting the set time (with an error of a fraction of a percent) without the use of precision elements in the master oscillator of a special electronic explosive device or remote control equipment for launching a projectile (rocket). In addition to the high accuracy of programming time intervals, the advantages of electronic ED and VU are increased safety with respect to stray currents of any origin, the impossibility of unauthorized operation from any current source, except for a special explosive device (or remote control equipment), moreover, one with an established security code identical to setting the electronic circuit in the ED (or VU), as well as the ability to automatically check the status of the electric blast network and blocks blasting process in case of failure to fulfill the conditions of reliability. Electronic ED and VU, despite the above indisputable advantages over devices with pyrotechnic slowdown nodes, are also inherent in significant disadvantages. These include the insufficiently high resistance of microchips to powerful ionizing radiation, the need to include power supplies in the device design (either capacitor, charged from bulky and massive explosive devices or remote control equipment, or thermal with an electrolyte melted from an additional pyrotechnic device). In addition, there is currently no domestic industrial base for the production of microchips, as a result of which the cost of electronic ED and VU remains extremely high.

Известно детонирующее устройство для ведения прострелочно-взрывных работ в глубоких скважинах, позволяющее возбуждать детонацию термостойких ВВ без инициирующих взрывчатых веществ (без штатного низковольтного средства взрывания: электродетонатора или капсюля-детонатора) [7]. Устройство состоит из металлического корпуса цилиндрической формы, внутри которого расположены термостойкий метательный заряд (активный заряд), чувствительный к тепловому воздействию и легко воспламеняемый от встроенного средства инициирования (электровоспламенителя (в описании - устаревшее понятие «электрозапал») или проволочки накаливания), металлический поршень (короткий цилиндр-ролик) и основной заряд бризантного ВВ (пассивный заряд) в виде двух запрессовок разной плотности. Принцип действия детонирующего устройства следующий. При быстром сгорании или взрыве состава (пикрата калия, пикрата магния или смеси пикрата и перхлората калия), находящегося в метательном заряде, под действием давления продуктов горения приходит в движение поршень (в устройстве он выполняет роль бойка-ударника). При ударе поршня по слою пассивного заряда бризантного ВВ малой плотности в последнем создается мощная инициирующая ударная волна, которая вызывает детонацию заряда высокой плотности.Known detonating device for conducting perforated blasting in deep wells, allowing to initiate detonation of heat-resistant explosives without initiating explosives (without a standard low-voltage means of detonation: electric detonator or detonator capsule) [7]. The device consists of a cylindrical metal case, inside of which there is a heat-resistant propelling charge (active charge), sensitive to thermal effects and easily ignited by the built-in initiating means (electric igniter (in the description - the outdated concept of “electric igniter”) or incandescent wire), a metal piston ( short cylinder-roller) and the main charge of the blasting explosive (passive charge) in the form of two press-fits of different densities. The principle of operation of the detonating device is as follows. During rapid combustion or explosion of a composition (potassium picrate, magnesium picrate or a mixture of picrate and potassium perchlorate) in a propellant charge, the piston starts to move under the influence of the combustion products pressure (in the device it acts as a striker). When a piston strikes a layer of a passive charge of a low-density blasting explosive, a powerful initiating shock wave is created in the latter, which causes detonation of a high-density charge.

Данное устройство по технической сущности является наиболее близким к заявляемому.This device by technical nature is the closest to the claimed.

Известное наиболее близкое к заявляемому устройство имеет ряд преимуществ по сравнению с описанными выше аналогами. Его отличает простота конструкции и высокая надежность действия, что подтверждается достаточной глубиной изучения на сегодняшний день таких разделов физики взрыва, как «Чувствительность взрывчатых веществ к механическим воздействиям», «Условия перехода инициирующей ударной волны в детонацию», «Детонация в зарядах ВВ при воздействии высокоскоростных компактных ударников» и др. [8]. Другим неоспоримым достоинством данного детонирующего устройства является широкий температурный диапазон его эксплуатации, т.к. в нем нет инициирующих ВВ, а метательный (активный) и основной (пассивный) заряды выполнены из термостойких бризантных ВВ. На выходные параметры устройства очень слабо влияют параметры окружающей среды (давление, температура). Однако это достоинство может быть реализовано, на наш взгляд, только в том случае, если метательный заряд будет не воспламеняться от электровоспламенителя или проволочки накаливания с последующим горением его параллельными слоями, а взрываться (когда реализуются режимы либо взрывного горения, либо низкоскоростной или же полной детонации). А для этого указанные средства инициирования должны быть с взрывающимися мостиками накаливания, срабатывающими от высоковольтного источника электрического сигнала. Последние из-за своих, как правило, больших масс и габаритов могут оказаться неприменимыми на ряде ЛА; в первую очередь, на космических аппаратах. При задействовании устройства от низковольтных бортовых источников тока процесс разогрева слоя ВВ метательного заряда вблизи мостика накаливания с последующим воспламенением его, а от него - всего метательного заряда будет зависеть уже от параметров окружающей среды. Время срабатывания устройства будет от нескольких миллисекунд до десятков миллисекунд; такого же порядка будет и разброс времени срабатывания. Этот фактор ограничивает и даже исключает использование данного устройства в бортовых системах пироавтоматики ЛА. Из-за размещения в наиболее близком к заявляемому известном устройстве пассивного заряда бризантного ВВ практически вплотную к поршню в данной конструкции могут быть реализованы только достаточно малые (десятки микросекунд) времена замедления. К тому же конструкция устройства не позволяет их изменять, т.е. задавать требуемые уставки непосредственно перед применением.The known closest to the claimed device has several advantages compared with the above analogues. It is distinguished by its simplicity of design and high reliability of action, which is confirmed by the sufficient depth to date of studying such sections of explosion physics as “Sensitivity of explosives to mechanical stress”, “Conditions for the transition of an initiating shock wave to detonation,” “Detonation in explosive charges under the influence of high-speed compact drummers ”and others [8]. Another indisputable advantage of this detonating device is the wide temperature range of its operation, because there are no initiating explosives in it, and propelling (active) and main (passive) charges are made of heat-resistant blasting explosives. The output parameters of the device are very slightly affected by environmental parameters (pressure, temperature). However, this advantage can be realized, in our opinion, only if the propellant charge is not ignited by an electric igniter or an incandescent wire followed by burning in parallel layers, but explode (when either explosive combustion or low-speed or full detonation modes are realized ) And for this, the indicated means of initiation must be with exploding incandescent bridges operating from a high-voltage source of an electric signal. The latter, due to their, as a rule, large masses and dimensions, may not be applicable on a number of aircraft; primarily on spacecraft. When using the device from low-voltage on-board current sources, the process of heating the explosive layer of the propellant charge near the incandescent bridge with its subsequent ignition, and from it the entire propellant charge will depend on the environmental parameters. The response time of the device will be from a few milliseconds to tens of milliseconds; the scatter of the response time will be of the same order. This factor limits and even eliminates the use of this device in airborne aircraft pyroautomatics systems. Due to the placement in the closest to the claimed known device of the passive charge of the blasting explosive practically close to the piston in this design can be realized only fairly small (tens of microseconds) deceleration times. In addition, the design of the device does not allow them to change, i.e. set the required settings immediately before use.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является разработка простого, надежного, достаточно безопасного, точного, не требующего дополнительного потребления электрической энергии, стойкого ко всем факторам космического пространства замедлителя детонационных команд - устройства для создания необходимых временных интервалов, обеспечивающих заданную последовательность работы элементов детонационных цепей и взрывной логики бортовой пироавтоматики, расширение области применения наиболее близкого к заявляемому известного устройства.The task to which the claimed invention is directed is to develop a simple, reliable, reasonably safe, accurate, not requiring additional consumption of electric energy, resistant to all factors of outer space detonation moderator - a device for creating the necessary time intervals, providing a given sequence of detonation elements circuits and explosive logic on-board pyroautomatics, expanding the scope of application closest to the claimed zvestna device.

При осуществлении изобретения поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в повышении эффективности и надежности бортовых систем автоматики летательных аппаратов за счет формирования точных временных задержек, обеспечения требуемой очередности прохождения детонационных команд и блокирования ложных и несанкционированных сигналов.In the implementation of the invention, the task is solved by achieving a technical result, which consists in increasing the efficiency and reliability of on-board automation systems of aircraft by forming accurate time delays, ensuring the required sequence of detonation commands and blocking false and unauthorized signals.

Указанный технический результата достигается тем, что метательный заряд выполнен в виде отреза детонирующего удлиненного заряда (ДУЗа) в металлической (алюминиевой, медной, стальной и др.) оболочке, либо удлиненного заряда в полимерной (поливинилхлоридной, фторопластовой, полиэтиленовой и др.) оболочке, либо заряда без оболочки (например, эластита в виде шнура или ленты), вставленного в корпус устройства в предпоршневую зарядную камеру. В заявляемом устройстве выполняет функцию активного заряда. В качестве основного заряда бризантного взрывчатого вещества (пассивного заряда) использован также отрезок детонирующего удлиненного заряда, но только в металлической оболочке, вставленный в корпус устройства с противоположной стороны поршня - в запоршневую камеру таким образом, чтобы зазор между торцами поршня и ДУЗа был изменяемым. Инициирование детонации в метательном (активном) заряде осуществляется инициирующим устройством в виде любого либо штатного средства взрывания (капсюля - детонатора, электро- или светодетонатора, взрывного патрона), либо взрывателя или взрывательного устройства (контактного, неконтактного, дистанционного и др.), размещаемым вне корпуса устройства.The specified technical result is achieved by the fact that the propellant charge is made in the form of a cut-off of a detonating elongated charge (ДУЗа) in a metal (aluminum, copper, steel, etc.) shell, or an extended charge in a polymer (polyvinyl chloride, fluoroplastic, polyethylene, etc.) shell, or a charge without a shell (for example, an elastite in the form of a cord or tape) inserted into the device’s body into a pre-piston charging chamber. In the inventive device performs the function of an active charge. A segment of a detonating elongated charge was also used as the main charge of the blasting explosive (passive charge), but only in a metal shell inserted into the device’s body on the opposite side of the piston — into the piston chamber so that the gap between the ends of the piston and the remote sensing device was variable. The initiation of detonation in a propellant (active) charge is carried out by an initiating device in the form of any standard means of detonation (a capsule — a detonator, an electric or light detonator, an explosive cartridge), or a fuse or explosive device (contact, non-contact, remote, etc.) placed outside device enclosures.

Для большей компактности устройства, предназначенного для значительных времен замедления детонации (от нескольких сотен миллисекунд до нескольких секунд), корпус его может быть выполнен в виде изогнутой или закрученной в спираль трубы. В качестве поршня (бойка-ударника) при этом может быть использован металлический шарик или короткий цилиндр (ролик) со сферической либо с оживальной лобовой частью.For greater compactness of the device, intended for significant times of slowing down detonation (from several hundred milliseconds to several seconds), its body can be made in the form of a pipe bent or twisted into a spiral. In this case, a metal ball or a short cylinder (roller) with a spherical or animated frontal part can be used as a piston (striker).

Изобретение поясняется рисунками, на которых изображены:The invention is illustrated by drawings, which depict:

на фиг. 1 - вариант предлагаемого устройства, реализующего время замедления от нескольких десятков микросекунд до нескольких десятков миллисекунд;in FIG. 1 is a variant of the proposed device that implements a deceleration time from several tens of microseconds to several tens of milliseconds;

на фиг. 2 - вариант предлагаемого устройства на большие времена замедления (сотни миллисекунд - секунды).in FIG. 2 - a variant of the proposed device for long slowdown times (hundreds of milliseconds - seconds).

Здесь 1 - корпус; Here 1 is the case;

2 - предпоршневая камера;2 - pre-piston chamber;

3 - боек-ударник (поршень - на фиг. 1 или шарик на фиг. 2);3 - firing pin (piston - in Fig. 1 or ball in Fig. 2);

4 - запоршневая камера; 4 - piston chamber;

5 - пассивный (основной) заряд;5 - passive (main) charge;

6 - активный (метательный) заряд; 6 - active (propelling) charge;

7 - инициирующее устройство.7 - initiating device.

Предлагаемое устройство используется и работает следующим образом. При подаче команды-сигнала на инициирующее устройство 7 происходит его срабатывание, в результате чего инициируется процесс детонации в активном (метательном) заряде 6. Продукты детонации метательного заряда, затекая в предпоршневую камеру 2, создают в ней давление, которое, воздействуя на боек-ударник (поршень, шарик или ролик со сферической либо с оживальной лобовой частью) 3, приводят последний в движение и разгоняют его до определенной скорости. Перемещаясь в запоршневой камере 4, боек-ударник 3 воздействует на пассивный, основной, заряд 5, представляющий собой детонирующий удлиненный заряд в металлической оболочке. Применение в качестве пассивного заряда ДУЗ в металлической оболочке обусловлено двумя главными причинами. Во-первых, поскольку заявляемое устройство предназначено для использования в бортовых системах пироавтоматики ЛА, то предполагается использование в качестве и активного, и пассивного зарядов удлиненных зарядов малого калибра (с наружным диаметром до 5 мм); при этом остро встает вопрос снижения критических параметров инициирования детонации в таких зарядах при торцевом ударно-волновом нагружении их. В этом плане предпочтение должно быть отдано именно зарядам в металлической оболочке, так как уменьшение времени химических превращений в зоне химических реакций вследствие увеличения времени существования высоких давлений и температур, а также переход волны разгрузки из ударно-сжатого материала оболочки во взрывчатое вещество заряда и ее опережающее действие на ВВ неминуемо приведут к снижению критических параметров инициирования, что чрезвычайно важно для обеспечения работоспособности заявляемого устройства с высокой степенью надежности. Во-вторых, заряды в металлических оболочках обладают жесткостью, что также необходимо для обеспечения процесса инициирования детонации в них ударом быстролетящего тела. Время замедления детонационной команды с помощью заявляемого устройства будет складываться из времени затекания продуктов детонации активного (метательного) заряда в предпоршневую камеру, времени нарастания в ней давления до значения, при котором произойдет срыв с места бойка-ударника, разгона его до некоторой постоянной (в первом приближении) скорости, времени движения бойка-ударника по запоршневой камере и времени протекания переходных процессов в ВВ пассивного заряда до установившейся детонации. Современный уровень развития физики взрыва и внутренней баллистики позволяет такую задачу решать в аналитическом виде. Решающий вклад в интегральное время замедления будет вносить время движения бойка-ударника (поршня фиг. 1 или шарика фиг. 2) в запоршневой камере. Вдвигая (или выдвигая) пассивный заряд (ДУЗ) внутрь корпуса устройства, можно варьировать и время замедления (уменьшая его или увеличивая соответственно).The proposed device is used and operates as follows. When a command signal is sent to the initiating device 7, it is triggered, as a result of which the detonation process is initiated in the active (propelling) charge 6. The detonation products of the propelling charge flowing into the pre-piston chamber 2 create pressure in it, which, acting on the firing pin (a piston, ball or roller with a spherical or animated frontal part) 3, set the latter in motion and accelerate it to a certain speed. Moving in the piston chamber 4, the firing pin 3 acts on the passive, main charge 5, which is a detonating elongated charge in a metal shell. The use of remote sensing as a passive charge in a metal shell is due to two main reasons. Firstly, since the inventive device is intended for use in on-board aircraft pyroautomatics systems, it is intended to use both active and passive charges of elongated small-caliber charges (with an outer diameter of up to 5 mm); In this case, the question of reducing the critical parameters of the initiation of detonation in such charges under their end-shock loading is urgently raised. In this regard, preference should be given specifically to charges in the metal shell, since a decrease in the time of chemical transformations in the zone of chemical reactions due to an increase in the lifetime of high pressures and temperatures, as well as the transition of the unloading wave from the shock-compressed shell material to the explosive charge substance and its leading action on explosives will inevitably lead to a decrease in the critical parameters of initiation, which is extremely important for ensuring the operability of the inventive device with a high degree of reliability. Secondly, charges in metal shells have rigidity, which is also necessary to ensure the process of initiation of detonation in them by the impact of a fast-flying body. The slowdown time of the detonation command using the inventive device will be the sum of the time the active (propellant) charge detonation flows into the pre-piston chamber, the time the pressure rises in it to a value at which there will be a disruption from the place of the striker, its acceleration to some constant approximation) of speed, time of movement of the striker on the piston chamber and time of transitional processes in the explosive charge of the passive charge until steady detonation. The current level of development of explosion physics and internal ballistics allows us to solve this problem in an analytical form. A decisive contribution to the integral deceleration time will be made by the movement time of the striker (piston of Fig. 1 or the ball of Fig. 2) in the piston chamber. By pushing (or pushing) a passive charge (ДУЗ) inside the device’s case, one can also vary the deceleration time (decreasing it or increasing it accordingly).

Дополнительно заявляемое устройство может выполнять функции взрывного диода в схемах взрывной логики ЛА. Поясняется это следующим. При случайном срабатывании по ложному сигналу пассивного заряда 5 продукты детонации его заполнят запоршневую камеру 4. Давление, созданное ими, из-за значительных его геометрических размеров не достигнет того значения, которое необходимо для приведения в движение бойка-ударника 3. В результате устройство выйдет из строя, но ложная команда не пройдет.Additionally, the claimed device can perform the functions of an explosive diode in explosive logic circuits of an aircraft. This is explained as follows. If the passive charge 5 is accidentally triggered by a false signal, its detonation products will fill the piston chamber 4. The pressure created by them, due to its significant geometrical dimensions, will not reach the value that is necessary for driving the hammer-drum 3. As a result, the device exits system, but a false command will not work.

Применение изобретения позволяет обеспечить получение с высокой степенью надежности, повышенной безопасностью и с достаточной точностью гарантированных задержек детонационных команд, в первую очередь, миллисекундного диапазона вне зависимости от факторов окружающего пространства и без дополнительного энергопотребления. Расширяются область применения и функциональные возможности устройства.The application of the invention allows to obtain with a high degree of reliability, increased security and with sufficient accuracy the guaranteed delays of detonation commands, especially the millisecond range, regardless of environmental factors and without additional energy consumption. The scope and functionality of the device are expanding.

Источники информацииInformation sources

1. Средства поражения и боеприпасы: Учебник / Л.В. Бабкин, В.А. Вельдаков, Е.Ф. Грязнов и др. Под общ. ред. В.В. Селиванова. - М: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008.1. Means of destruction and ammunition: Textbook / L.V. Babkin, V.A. Veldakov, E.F. Gryaznov and others. Under the general. ed. V.V. Selivanova. - M: Publishing house of MSTU. N.E. Bauman, 2008.

2. Граевский М.М. Справочник по электрическому взрыванию зарядов ВВ. Изд. 2-е перераб. и доп.- М.: Рандеву - AM, 2000.2. Graevsky M.M. Handbook of electric explosive explosive charges. Ed. 2nd rev. and additional - M.: Rendezvous - AM, 2000.

3. Карпов П.П. Капсюли-воспламенители и капсюли-детонаторы / Под ред. П.Ф. Бубнова - Л.: Изд-во Арт. академии РККА им. Дзержинского, 1935.3. Karpov P.P. Igniter Caps and Detonator Caps / Ed. P.F. Bubnova - L .: Publishing house Art. Academy of the Red Army Dzerzhinsky, 1935.

4. Инженерные боеприпасы. Руководство по материальной части и применению. Кн. 1. - М: Воениздат, 1976.4. Engineering ammunition. Guidance on material and application. Prince 1. - M: Military Publishing, 1976.

5. Вспомогательные системы ракетно-космической техники / Под ред. И.В. Тишунина. - М.: Изд-во «Мир», 1970.5. Auxiliary systems of rocket and space technology / Ed. I.V. Tishunina. - M .: Publishing house "Mir", 1970.

6. Проектирование автоматических космических аппаратов для фундаментальных научных исследований: Монография / Сост. В.В. Ефанов; Под ред. В.В. Хартова, В.В. Ефанова, К.М. Пичхадзе: В 3-х т. Т. 1;3. - М.: Изд-во МАИ-ПРИНТ, 2013, 2014.6. Design of automatic spacecraft for basic scientific research: Monograph / Comp. V.V. Efanov; Ed. V.V. Khartova, V.V. Efanova, K.M. Pichkhadze: In 3 volumes T. 1; 3. - M .: Publishing house MAI-PRINT, 2013, 2014.

7. АС СССР 163132, МПК Е21В, С06С. Детонирующее устройство / Баум Ф.А., Державец А.С.- №836138/22-3; заявл. 15.05.63; опубл. 22.06.64. Бюл. №12.7. The USSR AS 163132, IPC E21B, C06C. Detonating device / Baum F.A., Derzhavets A.S.- No. 836138 / 22-3; declared 05/15/63; publ. 06/22/64. Bull. No. 12.

8. Физика взрыва / Под ред. Л.П. Орленко. - Изд. 3-е, переработанное. - В2 т. Т1. - М: ФИЗМАТЛИТ, 2002.8. Explosion Physics / Ed. L.P. Orlenko. - Ed. 3rd, revised. - B2 t. T1. - M: FIZMATLIT, 2002.

Claims (3)

1. Замедлитель детонационных команд баллистического типа, содержащий цилиндрический корпус с размещенным внутри него металлическим бойком-ударником в виде поршня, метательный активный заряд и основной пассивный заряд бризантного взрывчатого вещества, размещенные по обе стороны от бойка-ударника, и инициирующее устройство возбуждения детонации во взрывчатом веществе, отличающийся тем, что метательный активный заряд выполнен в виде отрезка детонирующего удлиненного заряда и размещен в предпоршневой камере цилиндрического корпуса, а основной пассивный заряд выполнен в виде отрезка детонирующего удлиненного заряда в металлической оболочке, который размещен в запоршневой камере цилиндрического корпуса с образованием между торцами бойка-ударника и основного пассивного заряда регулируемого зазора, а инициирующее устройство состыковано с метательным активным зарядом и выполнено в виде штатного средства взрывания, или взрывателя, или взрывательного устройства, размещенного вне цилиндрического корпуса.1. A ballistic-type detonation command moderator comprising a cylindrical body with a metal striker in the form of a piston placed inside it, a propelling active charge and the main passive charge of a blasting explosive placed on both sides of the striker, and an initiating detonation excitation device in an explosive substance, characterized in that the propellant active charge is made in the form of a segment of a detonating elongated charge and placed in the pre-piston chamber of a cylindrical body, and about The main passive charge is made in the form of a segment of a detonating elongated charge in a metal shell, which is placed in the piston chamber of the cylindrical body with the formation of an adjustable gap between the ends of the striker and main passive charge, and the initiating device is docked with a propelling active charge and made in the form of a standard blasting device or a fuse or fuse placed outside the cylindrical body. 2. Замедлитель по п. 1, отличающийся тем, что цилиндрический корпус имеет изогнутую форму.2. The moderator according to claim 1, characterized in that the cylindrical body has a curved shape. 3. Замедлитель по п. 1, отличающийся тем, что боек-ударник имеет форму шарика или ролика со сферической или оживальной лобовой частью. 3. The retarder according to claim 1, characterized in that the firing pin is in the form of a ball or roller with a spherical or animated frontal part.
RU2014139312/02A 2014-09-30 2014-09-30 Detonation commands retarder of ballistic type RU2579321C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014139312/02A RU2579321C1 (en) 2014-09-30 2014-09-30 Detonation commands retarder of ballistic type

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014139312/02A RU2579321C1 (en) 2014-09-30 2014-09-30 Detonation commands retarder of ballistic type

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2579321C1 true RU2579321C1 (en) 2016-04-10

Family

ID=55793430

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014139312/02A RU2579321C1 (en) 2014-09-30 2014-09-30 Detonation commands retarder of ballistic type

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2579321C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU184795U1 (en) * 2018-08-21 2018-11-09 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "КРОС-Т" Pyrotechnic retarder
RU201801U1 (en) * 2020-06-26 2021-01-13 ООО "Инновационные технологии" (ООО "Интех") Universal pyrotechnic retarder
RU208265U1 (en) * 2021-06-15 2021-12-13 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Центральный научно-исследовательский испытательный институт инженерных войск имени Героя Советского Союза генерал-лейтенанта инженерных войск Д.М. Карбышева" Министерства обороны Российской Федерации Executive device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4742773A (en) * 1986-10-03 1988-05-10 The Ensign-Bickford Company Blasting signal transmission tube delay unit
UA47453C2 (en) * 1996-01-11 2002-07-15 Зе Енсайн-Бікфорд Компані Detonator and method of its initiation
RU2451896C1 (en) * 2010-11-10 2012-05-27 Открытое акционерное общество "Новосибирский институт программных систем" Detonating cap

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4742773A (en) * 1986-10-03 1988-05-10 The Ensign-Bickford Company Blasting signal transmission tube delay unit
UA47453C2 (en) * 1996-01-11 2002-07-15 Зе Енсайн-Бікфорд Компані Detonator and method of its initiation
RU2451896C1 (en) * 2010-11-10 2012-05-27 Открытое акционерное общество "Новосибирский институт программных систем" Detonating cap

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU184795U1 (en) * 2018-08-21 2018-11-09 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "КРОС-Т" Pyrotechnic retarder
RU201801U1 (en) * 2020-06-26 2021-01-13 ООО "Инновационные технологии" (ООО "Интех") Universal pyrotechnic retarder
RU208265U1 (en) * 2021-06-15 2021-12-13 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Центральный научно-исследовательский испытательный институт инженерных войск имени Героя Советского Союза генерал-лейтенанта инженерных войск Д.М. Карбышева" Министерства обороны Российской Федерации Executive device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6923122B2 (en) Energetic material initiation device utilizing exploding foil initiated ignition system with secondary explosive material
US8661982B2 (en) Adaptable smart warhead and method for use
JP2015531468A (en) High voltage ignition unit, munitions system and method of operation thereof
US20170191814A1 (en) Ignition generator for insensitive and tailorable effects, as a warhead initiator
RU2579321C1 (en) Detonation commands retarder of ballistic type
US2925775A (en) Well casing perforator
US3358601A (en) Initiator systems
US5144893A (en) Safe ordnance initiation system
US4040356A (en) Converging wave detonator
RU2540987C1 (en) Fuse for missile projectiles and method of its application
CN110186330A (en) A kind of electronic ignition delay detonator
US3286628A (en) Electric detonator ignition systems
RU2705859C1 (en) Separation bolt with obturation system
US2972306A (en) Impact responsive electric primer
RU2154798C1 (en) Shaped-charge warhead
US4831932A (en) Detonator
RU2550705C1 (en) Deceleration of knocking commands in onboard acs
RU2233428C1 (en) Detonating device of mechanical fuse
CN108871132A (en) A kind of explosion self-desttruction equipment for cylinder test
CN210664166U (en) Electronic ignition delay detonator
Parate et al. Lumped parameter analysis of bridge wire in an electro explosive device of a power cartridge for water-jet application: a case study
CN115325890A (en) A flameproof high-safety ignition fuze
US3317360A (en) Preparation of electric blasting cap mixture containing amorphous boron and lead oxide
Cooper Electro-explosive devices
USH2025H1 (en) Serial output warhead

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181001