BG64761B1 - Composition, method and device for the initiation of charges - Google Patents
Composition, method and device for the initiation of charges Download PDFInfo
- Publication number
- BG64761B1 BG64761B1 BG105758A BG10575801A BG64761B1 BG 64761 B1 BG64761 B1 BG 64761B1 BG 105758 A BG105758 A BG 105758A BG 10575801 A BG10575801 A BG 10575801A BG 64761 B1 BG64761 B1 BG 64761B1
- Authority
- BG
- Bulgaria
- Prior art keywords
- mixture
- composition
- capsule
- initiation
- initiating
- Prior art date
Links
Abstract
Description
(54) СЪСТАВ, МЕТОД И УСТРОЙСТВО ЗА ИНИЦИИРАНЕ НА ЗАРЯДИ(54) COMPOSITION, METHOD AND DEVICE FOR CHARGING INITIATION
Област на техникатаTechnical field
Изобретението се отнася до състав, метод и устройство за иницииране на заряди и може да намери приложение за предаване на топлинен импулс при възпламеняване на различни видове боеприпаси като газови, халосни, бойни патрони, снаряди, капсул-детонатори.The invention relates to a composition, method and device for initiating charges and may find application for transmitting a thermal impulse when igniting various types of ammunition such as gas, blasting, ammunition, shells, detonator capsules.
Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION
Известен е метод за иницииране на заряди с капсул с електроискрово действие. Този метод се базира на принципа на прескачане на искра между два електрода, пространството между които е запълнено с чувствителна капсулна смес. Прескачането на искра се постига чрез подаване на високоволтово напрежение към електродите, като енергията на прескачащата искра е достатъчна да възпламени капсулната смес.There is a known method for initiating charges with electrospray capsules. This method is based on the principle of jumping a spark between two electrodes, the space between which is filled with a sensitive capsule mixture. Spark jumping is achieved by applying high-voltage voltage to the electrodes, with the energy of the jumping spark being sufficient to ignite the capsule mixture.
Характерна за метода е необходимостта да се използва високоволтово напрежение за иницииране на капсула (от порядъка на десетки киловолти). Също така електрическата верига през капсула е високоомна (десетки мегаоми), което съчетано с високоволтовото напрежение изисква прецизна и сложна електровъзпламеняваща схема, която също така е и силно чувствителна към контакт с вода.Characteristic of the method is the need to use high-voltage voltage to initiate a capsule (in the order of tens of kilovolts). Also, the circuit across the capsule is high-ohm (tens of megahms), which combined with high-voltage requires a precise and complex electrical ignition circuit, which is also highly sensitive to contact with water.
Известен е метод за иницииране на метателни и взривни вещества в боеприпаси (някои специални образци патрони реактивни снаряди и др.) и капсул-детонатори чрез използване на електрозапалка. Електрозапалката е изпълнена на основата на електросъпротивителен мост, който се свързва в двата си края с контактни електроди. Около електросъпротивителния мост се разполага чувствителен към нагряване състав, например оловен тринитрорезорцинат, покрит със слой защитен лак. При протичане на електрически ток през нишката на мостчето, същата се загрява и предизвиква възпламеняване на разположения около него състав, който създава необходимия за инициирането топлинен импулс.There is a known method of initiating propellants and explosives in ammunition (some special samples of ammunition cartridges, etc.) and detonator capsules by using an electric lighter. The ignition is made on the basis of an electrical resistance bridge that connects at both ends with contact electrodes. A heat-sensitive composition is placed around the resistance bridge, for example lead trinitroresorcinate coated with a layer of protective lacquer. When electrical current flows through the bridge thread, the bridge is heated and causes the composition around it to ignite, which creates the heat impulse necessary to initiate it.
Проблеми при този метод са използването на електросъпротивителен мост, изработван обикновено от платинено-иридиева тел или них ромова тел с дебелина няколко микрона, което изисква прецизен технологичен процес при изработване на запалката. В качеството на мярка за чувствителността на запалката към електрическия импулс се приема такъв импулс даван с отношението I2t, при които вероятността за възпламеняване представлява 0,5. Както се вижда бързодействието на този тип запалки е във функционална зависимост от протичащия през нажежаващото мостче ток и при нисковолтова възпламеняваща мрежа внасянето на допълнително съпротивление над изчисленото (например при лошо контактуване) би предизвикало значително увеличаване на времето за сработване.The problems with this method are the use of an electrical resistance bridge, usually made of platinum-iridium wire or a rum micron wire with a thickness of several microns, which requires a precise technological process in the manufacture of the lighter. As a measure of the sensitivity of the lighter to the electrical impulse, such impulse is given as the ratio I 2 t, in which the ignition probability is 0.5. As can be seen, the performance of this type of lighters is functionally dependent on the current flowing through the incandescent bridge and, in the case of a low-voltage flammable network, introducing additional resistance beyond the calculated one (for example, in case of poor contact) would cause a significant increase in the operation time.
Известен е и метод за комбинирано възпламеняване на боеприпаси, намиращ приложение в самоходната и танковата артилерия, който представлява комбинация от електрическо и механическо (ударно) иницииране посредством механично пробождане на капсул-възпламенителя и подаване на електрически импулс към електрозапалка. Комбинацията от електрическо и механично иницииране повишава надеждността и скъсява времето за произвеждане на изстрел. Този тип инициатори включват електрозапалка, съдържаща нажежаващо мостче, около което е запресован чувствителен към нагряване състав, а също така и ударно механичен капсул, съдържащ чувствителен към удар капсулен състав, който е поставен в метална капачка, над която е разположена наковалня. Двата вида възпламенителя са разположени в обща капсулна втулка. При произвеждане на изстрел чрез механично пробождане се деформира дънната подложка на металната капачка на капсулната втулка и се притиска към наковалнята чувствителния към удар капсулен състав, в резултат на което той се възпламенява. Също така между деформиращата се дънна капачка, която е електрически изолирана, и тялото на капсулната втулка се подава електрически импулс, който загрява нажежаващото мостче, което на свой ред предава топлината към заряда около него и последният се възпламенява.Also known is a method of combined ignition of ammunition, which is used in self-propelled and tank artillery, which is a combination of electrical and mechanical (shock) initiation by mechanical punching of the capsule igniter and supplying electrical impulse to an electric lighter. The combination of electrical and mechanical initiation increases reliability and shortens the time to take a shot. These types of initiators include an electric cigarette lighter comprising a glow plug, a heat-sensitive composition pressed in, as well as a shock-mechanical capsule comprising a shock-sensitive capsule composition which is housed in a metal cap over which the anvil is located. The two types of igniter are located in a common capsule sleeve. When fired through mechanical puncture, the bottom support of the metal cap of the capsule sleeve is deformed and pressed to the anvil by the capsule-sensitive capsule composition, which results in igniting. Also, between the deformable bottom cap, which is electrically insulated, and the body of the capsule sleeve, an electrical impulse is applied, which heats the incandescent bridge, which in turn transmits heat to the charge around it and ignites.
Характерни за този вид иницииране са сложното устройство и високата цена на капсулната втулка, която е необходимо да съдържа в себе си два възпламенителя от различен тип, а именно механичен капсул и електрозапалка.Characteristic of this type of initiation are the sophisticated device and the high cost of the capsule sleeve, which is required to contain two ignitors of different types, namely a mechanical capsule and an electric lighter.
От патент RU 2105263С1 е известен метод за електроиницииране на заряди,при който се използва прахов пълнеж от заряд, съединяващ пространството между два оголени контактни електрода. Повърхността на частиците на праховия заряд е покрита със слой от електропроводящ материал. При подаване на напрежение към електродите в мястото на контактуване на последните с праховия заряд възниква електрическа дъга, която възпламенява заряда. Праховият заряд е изпълнен на основата на едрозърнест черен барут, на който по повърхността на зърната е нанесен електропроводящ слой, например от алуминиева прах.Patent RU 2105263C1 discloses a method for electrically initiating charges using a powder charge from a charge connecting the space between two exposed contact electrodes. The surface of the particles of the powder charge is covered with a layer of conductive material. When a voltage is applied to the electrodes at the point of contact of the latter with the dust charge, an electric arc arises, which ignites the charge. The powder charge is made on the basis of a coarse-grained black gunpowder, on which a conductive layer, for example of aluminum powder, is deposited on the grain surface.
Устройството за осъществяване на този метод за иницииране съдържа корпус с взривна камера, в която е поместен насипен прахов заряд с електропроводящо повърхностно покритие, източник на електрически ток и средство за иницииране. Средството за иницииране е изпълнено от електроди, свързани през комутатор към източника на електрически ток.The device for carrying out this method of initiation comprises a housing with an explosion chamber, which houses a bulk powder charge with a conductive surface coating, a source of electrical current and a means of initiation. The initiating means is made of electrodes connected via a switch to the electrical source.
Характерно за това известно решение са, че за възникване на електрическа дъга е необходим токов импулс с голяма енергия, респективно голям захранващ токоизточник. Методът не може да се комбинира електро с механично иницииране на боеприпаси. Съставът е под формата на прахова насипка и за да се осъществи правилно функциониране на процеса, същият не трябва да се пресова (действието се основава на лошия контакт между зърната на сместа, което довежда до образуване на дъга между електродите), а веригата през състава е високоомна. Липсва регламентирано контактно съпротивление. Комбинацията високо възпламеняващо напрежение и високоомна верига в електрозапалката прави системата ненадеждна при контакт с вода.Typical of this known solution is that an electric arc impulse with a high energy, or a large power source, is required to generate an electric arc. The method cannot be combined electrically with mechanically triggered ammunition. The composition is in the form of a powder bulk and in order for the process to function properly, the process does not need to be pressed (the action is based on poor contact between the grains of the mixture, which leads to the formation of an arc between the electrodes), and the chain through the composition is high-pitched. No regulated contact resistance. The combination of high ignition voltage and high-voltage circuit in the ignition makes the system unreliable in contact with water.
Техническа същност на изобретениетоSUMMARY OF THE INVENTION
Задачата на изобретението е да се създадат състав и метод за иницииране на заряди с капсул, който да има бързодействието на електроискров капсул, да има ниско и регламентирано по стойност електрическо съпротивление, което да позволи инициирането му и с ниски напрежения, като същевременно ниското му електрическо съпротивление би позволило сигурно задействане на капсула и при контакт на възпламеняващата електрическа верига с вода, при то ва електрическата верига през водата е паралелна и е значително по-високоомна от тази на капсула. Да се опрости технологията на изготвяне с възможност за автоматизиран процес, да се намали цената, като се осигурят възможности за широко приложение в различни видове боеприпаси. Да позволи комбиниране с други системи за иницииране например ударни.It is an object of the invention to provide a composition and method for initiating charges with a capsule that has the speed of an electrospray capsule, has a low and regulated value of electrical resistance, which allows its initiation with low voltages, at the same time its low electrical resistance would allow a safe actuation of the capsule even upon contact of the flammable circuit with water, whereby the circuit across the water is parallel and significantly higher than that of the capsule. To simplify the manufacturing technology with the possibility of an automated process, to reduce the cost, while providing opportunities for wide application in different types of ammunition. Allow to combine with other initiation systems such as drums.
Задачата се решава с използване на състав за иницииране на заряди, представляващ капсулна смес, имаща електрическа проводимост и висока чувствителност при преминаване на електричен ток през нея, като се използва метод за иницииране на заряди, при който се използва нискоомен микроискров капсул, включващ състав за иницииране на заряди, разположен в пространството между два електрода и контактуващ електрически с тях. Съгласно изобретението съставът за иницииране на заряди е с хомогенна структура, има собствена електрическа проводимост и при подаване на електрически импулс към електродите, електрическата верига се затваря директно през състава. В резултат на електрическото поле вътре в самия обем на състава възниква процес на образуване на области с множество микроелектроразряди, които активират силно чувствителен иницииращ компонент от сместа, който на свой ред предизвиква възпламеняване на основния заряд в сместа.The problem is solved by using a charge initiation composition comprising a capsule mixture having electrical conductivity and high sensitivity when passing an electric current through it, using a charge initiation method using a low-intensity micro-spark capsule comprising a charge composition. charge initiation located in the space between two electrodes and contacting them electrically. According to the invention, the charge initiation composition has a homogeneous structure, has its own electrical conductivity, and when an electrical impulse is applied to the electrodes, the electrical circuit closes directly through the composition. As a result of the electric field, within the volume of the composition itself, a process of formation of regions with multiple microelectrodes occurs, which activates a highly sensitive initiating component of the mixture, which in turn causes the main charge in the mixture to ignite.
В един вариант на изпълнение на метода съгласно изобретението едновременно с електрическото иницииране се нанася удар по единия от контактните електроди, в резултат на което той се деформира и притиска рязко иницииращата капсулна смес в другия електрод, оформен като наковалня, което предизвиква възпламеняване на капсулния състав.In one embodiment of the method according to the invention, at the same time as electrical initiation, one of the contact electrodes is impacted, as a result of which it deforms and presses sharply the initiating capsule mixture into the other electrode, shaped like an anvil, which causes the capsule composition to ignite.
В друг вариант на изпълнение на метода съгласно изобретението може да се комбинира избирателно иницииране чрез елекгроимпулс или с топлинен импулс, подадени към иницииращата капсулна смес.In another embodiment of the method according to the invention, selective initiation by electropulse or thermal impulse applied to the initiating capsule mixture may be combined.
Съставът съгласно метода включва три основни типа смеси които според функцията си се делят на:The composition according to the method includes three main types of mixtures, which according to their function are divided into:
• активиращ компонент като: силно чувствителна пиротехническа смес, състояща се например от смес на Армстронг, включваща калиев хлорат и червен фосфор, иницииращи взривни вещества като живачен фулмид, оло вен азид, сребърен азид, кадмиев азид, оловен тринитрорезорцинат, взети самостоятелно или в смес, като масовото съотношение на активиращата смес към цялата маса на сместа може да бъде от 10 до 90 мас.%.• an activating component such as: a highly sensitive pyrotechnic mixture consisting of, for example, an Armstrong mixture comprising potassium chlorate and red phosphorus, initiating explosives such as mercury fulmide, lead azide, silver azide, cadmium azide, lead trinitrotor , the mass ratio of the activating mixture to the total weight of the mixture may be from 10 to 90% by weight.
• запалителен компонент като: пиротехническа смес на основата на окислители (калиев хлорат, калиев перхлорат, амониев перхлорат, калиев нитрат, калиев бихромат, миниум, железен окис и др.) и редуктори (сяра, диантимонов трисулфид, железен сулфид и др.), нитросъединения (например нитробензоена киселина), като масовото съотношение на запалителната смес към масовото съотношение на цялата смес може да бъде от 0 до 25 мас.%.• an inflammatory component such as: a pyrotechnic mixture based on oxidants (potassium chlorate, potassium perchlorate, ammonium perchlorate, potassium nitrate, potassium dichromate, minium, ferric oxide, etc.) and gearboxes (sulfur, diantimone trisulfide, iron sulphide, iron sulphide, iron sulphide, iron sulphide, iron sulphide, iron sulphide, iron sulphide, iron sulphide, iron sulphide, iron sulphide, iron sulphide, iron sulphide, iron sulphide, iron sulphide and iron sulphide). nitro compounds (eg nitrobenzoic acid), the mass ratio of the combustion mixture to the mass ratio of the whole mixture may be from 0 to 25% by weight.
• електропроводящ компонент като: електропроводими сажди (например ацетиленови сажди). Прахообразни метали (медна прах, сребърна прах, алуминиева прах и др.) добавени към електропроводимите сажди от 0 до 10 мас.% спрямо тях. Масата на електропроводящия компонент към цялата маса на сместа е от 10 до 50 мас.%. За подобряване на пресуваемостта може електропроводимите сажди да се обработят с тефлон (така нареченото тефлонизиране на саждите) и същите да се подложат на фино смилане, след което могат да се използват както електропроводящ, компонент самостоятелно или в смес с нетефлонизирани сажди в съотношение от 0 до 100 мас. %.• conductive component such as: electrically conductive carbon black (eg acetylene carbon black). Powder metals (copper powder, silver powder, aluminum powder, etc.) added to the conductive carbon black from 0 to 10% by weight. The mass of the conductive component to the total mass of the mixture is from 10 to 50% by weight. To improve compressibility, electrically conductive carbon blacks may be treated with Teflon (so-called carbon black teflonisation) and may be finely ground and subsequently used as an electrically conductive component alone or in a mixture with non-Teflon carbon blacks in a ratio of 0 to 100 wt. %.
• слепващо вещество като: туткал, декстрин от 0 до 10 мас.%.• a sticky substance such as: tukkal, dextrin from 0 to 10% by weight.
Един вариант на изпълнение на състава за иницииране на заряди включва: електропроводящи сажди (тефлонизирани или чисти взети самостоятелно или в смес) от 10 до 50 мас.%, калиев хлорат от 10 до 70 мас.%, калиев бихромат, калиев нитрат, взети поотделно или в смес от 0 до 10 мас.%, амониев перхлорат, калиев перхлорат, взети поотделно или тяхна смес от 0 до 15 мас.%, червен фосфор от 2 до 20 мас.%, антимон (III) сулфид от 2 до 20 мас.%, железен сулфид FeS от 0 до 10 мас.%, сяра от 0 до 10 мас.%, миниум РЬ3О4 от 0 до 10 мас.%, железен окис от 0 до 10 мас.%, живачен фулмид, оловен азид, сребърен азид, кадмиев азид, оловен тринитрорезорцинат, взети поотделно или смес от тях от 0 до 50 мас.%, слепващо вещество от 0 до 10 мас.%One embodiment of the charge initiation composition comprises: electrically conductive carbon black (teflonized or pure taken alone or in a mixture) of 10 to 50% by weight, potassium chlorate from 10 to 70% by weight, potassium dichromate, potassium nitrate, taken separately or in a mixture of 0 to 10% by weight, ammonium perchlorate, potassium perchlorate, taken separately or a mixture of 0 to 15% by weight, red phosphorus from 2 to 20% by weight, antimony (III) sulfide from 2 to 20% by weight .%, ferrous sulfide FeS from 0 to 10 wt.%, sulfur from 0 to 10 wt.%, minimum Pb 3 O 4 from 0 to 10 wt.%, iron oxide from 0 to 10 wt.%, mercury fulmide, lead azide, silver rhenium azide, cadmium azide, lead trinitroresorcinate, taken individually or a mixture of 0 to 50% by weight, a glue of 0 to 10% by weight
В един предпочитан вариант устройството за осъществяване на метода съдържа корпус със зарядна камера, състава за иницииране на заряди, който е поставен между два електрода. Съгласно изобретението зарядната камера е оформена като тънкостенна капачка, която е запълнена със състава за иницииране, изолирана е електрически от корпуса на боеприпаса и изпълнява функцията на единия електрод. Вторият, контактуващ с иницииращия състав електрод, е оформен като наковалня, която има електрически контакт с корпуса на боеприпаса.In one preferred embodiment, the device for carrying out the method comprises a housing with a charging chamber, a charge initiation composition that is inserted between two electrodes. According to the invention, the charging chamber is formed as a thin-walled cap, which is filled with the initiating composition, is electrically isolated from the ammunition body and serves as a single electrode. The second electrode contacting the initiating composition is shaped as an anvil having electrical contact with the ammunition body.
В друг вариант на устройството е възможно тялото на капачката да е изолирано електрически от тялото на корпуса във вид на гилза чрез обличане на капачката в термосвиваем шлаух.In another embodiment, the cap body may be electrically isolated from the body body in the form of a sleeve by dressing the cap in a heat shrinkable tube.
В друг възможен вариант на мястото на наковалнята е монтирана свита докрай пружина.In another possible embodiment, a fully-compressed spring is mounted in place of the anvil.
Целесъобразно е между наковалнята и повърхността на състава за иницииране да е монтирано капаче от метално фолио при иницииране с нисковолтово напрежение, а при иницииране с високоволтово напрежение може да се постави хартиено капаче поради възникването на електрически пробив през него.It is advisable to have a metal foil cover mounted on the anvil and the surface of the initiating composition at low-voltage initiation, and a high-voltage paper initiator may be fitted due to an electrical breakthrough through it.
В друг вариант на изпълнение на устройството между наковалнята и вътрешната стена на капачката е разположен изолиращ, шлаухов пръстен.In another embodiment of the device between the anvil and the inner wall of the cap is an insulating sleeve ring.
Възможен е вариант, при който директно върху тялото на наковалнята е разположен изолиращ шлаухов пръстен.Alternatively, an insulating sleeve ring is placed directly on the anvil body.
В друг вариант устройството за осъществяване на метода, съдържа корпус със зарядна камера със състава за иницииране на заряди, в която са поставени два електрода. В корпуса чрез развалцоване е монтирана дънна подложка от изолационен материал. По оста на дънната подложката е монтиран единият електрод, оформен като щифт, а съставът за иницииране е разположен директно върху дънна подложка, така че да контактува с края на металния щифт и вътрешната стена на корпуса, която е гилзата на патрон и е другият електрод, а отгоре съставът за иницииране е покрит с капаче от хартия или метално фолио. В друг възможен вариант устройството за осъществяване на метода съдържа корпус със зарядна камера. В корпуса на отделни пластове са разположени взривно вещество, иницииращо взривно вещество, над което е разположен пласт от състава за иницииране на заряди, плас тът от състава за иницииране контактува с вътрешната стена на корпуса, който е единият електрод и е затворен с капачка, която е другият електрод. Капачката е изолирана електрически от корпуса посредством изолатор и в нея е оформен огнепредавателен отвор.In another embodiment, the device for carrying out the method comprises a housing with a charging chamber with a charge initiation composition in which two electrodes are placed. The bottom is made of insulating material in the housing by rolling. One electrode shaped like a pin is mounted on the axis of the bottom pad, and the initiation composition is placed directly on the bottom pad so that it contacts the end of the metal pin and the inner wall of the housing, which is the cartridge sleeve and is the other electrode, and above, the initiating composition is covered with a paper or metal foil cover. In another possible embodiment, the device for carrying out the method comprises a housing with a charging chamber. In the housing of the individual layers there is an explosive, the initiator of the explosive, above which is a layer of the charge initiation composition, the layer of the initiation composition contacts the inner wall of the housing, which is a single electrode and is closed by a cap which is the other electrode. The cap is electrically isolated from the housing by means of an insulator and a feed hole is formed therein.
Пояснения за приложените фигуриExplanations of the drawings attached
Изобретението се пояснява с приложените фигури, както следва:The invention is illustrated by the accompanying drawings as follows:
Фигура 1 представлява графика на зависимостта време на сработване в зависимост от масово съотношение електропроводящ компонент-акгивиращ компонент;Figure 1 is a graph of the dependence of the actuation time versus the mass ratio of the electrically conducting component;
Фигура 2 е времедиаграма U=f(t) за времето на иницииране t на капсулната смес в зависимост от напрежението U.Figure 2 is a time diagram U = f (t) for the time of initiation t of the capsule mixture depending on the voltage U.
Фигура 3 представлява разрез на патрон, снабден с електрозапалка-капсул, реагираща на електроимпулс и/или механичен удар;Figure 3 is a sectional view of a cartridge provided with an electro-capsule reacting to an electrical impulse and / or mechanical shock;
Фигура 4 представлява разрез на патрон, снабден с електрозапалка;Figure 4 is a sectional view of a cartridge equipped with an electric lighter;
фигура 5 представлява разрез на детонатор с огнево и електрическо задействане;Figure 5 is a sectional view of a firing and electrical firing detonator;
Примери за изпълнение на изобретениетоExamples of carrying out the invention
Съгласно фигура 3 устройството за електрическо и ударно задействане на патрон съдържа капачка 1, на дъното на която е поместен уплътнен слой от сместа за иницииране 2, който е с дебелина 0,1-1,3 mm. Тялото на капачка 1 е изолирано електрически от тялото на гилза 3 чрез обличане в термосвиваем шлаух 4. Наковалня 5 контактува електрически с повърхността на капсулния състав, като тялото на наковалнята, в случай че не е оформена монолитно с корпуса на гилзата, се изолира от тялото на капачка 1 с шлаух 6. За подобряване на контакта между повърхността на капсулния състав и наковалнята 5 може да се разположи тънък слой от нагънато метално фолио 7.According to figure 3, the device for electric and shock actuation of the cartridge contains a cap 1, at the bottom of which is placed a sealed layer of the initiation mixture 2, which is 0.1-1.3 mm thick. The body of the cap 1 is electrically isolated from the body of the sleeve 3 by dressing in a heat shrinkable sleeve 4. The anvil 5 contacts electrically with the surface of the capsule composition, such as the anvil body, if not monolithically formed with the housing of the sleeve, is isolated from the body of cap 1 with hose 6. In order to improve the contact between the surface of the capsule composition and the anvil 5, a thin layer of folded metal foil 7 may be placed.
Вместо твърда наковалня и нагънато фолио за обиране на луфта между нея повърхността на капсулния състав, може да се използва малка пружинка, която да осигури необходимото контактно налягане. В този случай при монтиране на капсула пружинката се свива практически докрай и се държи като твърдо тяло.Instead of a rigid anvil and a folded foil to rub the gap between the surface of the capsule composition, a small spring may be used to provide the necessary contact pressure. In this case, when mounting the capsule, the spring is virtually fully compressed and held as a rigid body.
Изолиращият вътрешността на капачката 1 шлаух 6 може да се разположи и върху наковалня 5, като в този случай същата може да бъде и без скосяване в мястото на контактуване със състава, т. е. да има цилиндричен профил.The sleeve 6 insulating inside the cap 1 may also be located on the anvil 5, in which case it may also be without beveling at the point of contact with the composition, i.e., having a cylindrical profile.
Съгласно фиг. 4 конструкцията на електрозапалката, монтирана към патрон, включва дънна подложка 10 от електроизолационен материал, по оста на която е разположен метален щифт 11. Дънната подложка 10 е захваната за тялото на гилзата 12 чрез развалцоване в радиалния канал на подложката, така че се образува външен радиален канал 13, служещ за захващане на гилзата от изхвъргача на оръжието. Състава за иницииране 14 е разположен директно върху дънната подложка 10 на зарядната камера на гилзата, така че да контактува с металния щифт 11 и вътрешната стена на тялото на гилза 12. Състава за иницииране е покрит отгоре с картонено капаче или капаче от метално фолио 15.According to FIG. 4, the construction of the lighter mounted on the cartridge includes a bottom liner 10 of insulating material, along which an metal pin 11 is arranged on the axis. The bottom liner 10 is gripped to the body of the liner 12 by flapping it in the radial groove of the liner so that an outer is formed a radial groove 13 for gripping the sleeve of the gun ejector. The initiation composition 14 is located directly on the bottom liner 10 of the cartridge charging chamber so that it contacts the metal pin 11 and the inner wall of the cartridge body 12. The initiation composition is coated above with a cardboard cap or a metal foil cover 15.
Детонаторът с електрическо и огнево възпламеняване от фиг. 5 включва метален корпус 16, във вътрешността който се разполага взривно вещество с голяма инициираща способност 17 като цикло-триметилен тринитроамин, тетранитропентаеритрит, тринитрофенил метил нитроамин. Над него се разполага иницииращо взривно вещество 18 като оловен азид или живачен фулмид, оловен тринитрорезорцинат. Повърхността на инициращото взривно вещество е покрита с тънък слой от състава за иницииране на заряди 19. Над него се разполага метална капачка 20, която е изолирана от металния корпус 16 посредством електрическа изолация 21. По този начин токопроводящият състав за иницииране на заряди контактува електрически с вътрешната стена на корпус 16, който е единият електрод и дъното на капачка 20, която е другият електрод. На дъното на капачката 20 има разположен огнепредавателен отбор 22 за предаване на топлинен импулс.The electric and fire igniter detonator of FIG. 5 includes a metal housing 16 inside which has a high-explosive explosive substance 17 such as cyclo-trimethylene trinitroamine, tetranitropentaerythritol, trinitrophenyl methyl nitroamine. Above it there is an initiating explosive 18 such as lead azide or mercury fulmide, lead trinitroresorcinate. The surface of the initiating explosive is covered with a thin layer of charge initiation composition 19. Above it is a metal cap 20, which is isolated from the metal housing 16 by means of electrical insulation 21. The conductive charge initiation composition thus contacts electrically with the inner wall of housing 16 being one electrode and the bottom of cap 20 being the other electrode. At the bottom of the cap 20 there is a heat transfer unit 22 for transmitting a heat pulse.
Съставът за иницииране на заряди 2, 14, 19, в различните варианти на устройството, включва:The charge initiation composition 2, 14, 19, in the various embodiments of the device, includes:
В друг вариант на изобретението сместа за иницииране на заряди включва:In another embodiment of the invention, the charge initiation mixture comprises:
В друг вариант сместа за иницииране на заряди включва:In another embodiment, the charge initiation mixture includes:
Дадените в таблиците съединения се вземат в оказаните масови съотношения и се смесват чрез разбъркване до получаване на хомогенна смес. Целесъобразно е смесването да се извършва в мокро състояние на компонентите под формата на пастообразна консистенция, която след изработването се снаряжава в капсула и се оставя да изсъхне. След изсъхване капсула е готов за използване.The compounds given in the tables are taken into account in the mass ratios indicated and mixed by stirring to give a homogeneous mixture. It is advisable to mix the components in a wet state in the form of a paste-like consistency, which after processing is packed into a capsule and allowed to dry. The capsule is ready to use after drying.
Принципът на действие на състава за иницииране на заряди може да се представи по следния начин:The principle of action of the charge initiation composition can be represented as follows:
Ако разгледаме N на брой рецептури, които се различават една от друга по масовото съдържание на елекгропроводящия компонент към активиращия компонент примерно с по 5 мас.% и всяка от рецептурите я уплътним чрез натиск и я поставим между два контактни електрода, между два електрода и спазим една регламентирана дебелина на слоя за всяка отделна смес, подадем към електродите определено възпламеняващо напрежение, което не се изменя при всички опити, отчетем времето за възпламеняване на всеки отделен състав и нанесем резултатите на графика, на която по абсцисата отчитаме масовото съотношение (в мас.%) електропроводящ компонент - активиращ компонент, а по ордина45 тата - времето за възпламеняване на състава.If we look at N number of formulations that differ from each other in the mass content of the electrically conducting component to the activating component by about 5 wt.% And each of the formulations we seal it by pressure and place it between two contact electrodes, between two electrodes and we observe one regulated layer thickness for each individual mixture, apply to the electrodes a certain flammable voltage, which does not change at all attempts, record the ignition time of each individual composition and plot the results on the graph On the abscissa, the mass ratio (in wt.%) of the electrically conductive component - the activating component, and the ordinates 45 - the ignition time of the composition.
Графиката на резултатите от този експеримент е показана на фиг.1. На нея се вижда, че графиката е разделена на четири области. В област I се включват съставите, съдържащи електропроводящ компонент от 0 до приблизително 20 мас.%. При тези смеси електрическото съпротивление на състава е твърде високо и същите не могат да се възпламенят. При съставите в област IV, които съдържат електропроводящ компонент над 50 мас.% горенето на състава е непълно, поради невъзможността да се окисли много голяма част от въглерода в електропроводящия компонент и съставите не могат да се използват като капсулни смеси. При съставите в област III, съдържащи въглерод не по-малко от 30 мас.% и не повече от 50 мас.%, притежават сравнително ниско електрическо съпротивление, което се изменя пропорционално на количеството въглерод в състава. При тях се наблюдава възпламеняване само при протичане на електричен ток през тях за голям период от време и то при висока стойност на тока. Последното се предизвиква от протичането на електричен ток през обема на съставите, което предизвиква загряване на сместа, която в този случай се явява чисто активно съпротивление. При смесите в областта ΙΓ, при които съдържанието на въглерод започва да пада от 30 до 25 мас.%, времето за сработване на капсула започва рязко да спада, като при съставите в областта II последното става от порядъка на микросекунди и практически се запазва постоянно в цялата област. Процесът на възпламеняване на съставите в област II не се дължи на отделената джаулова топлина предизвикваща нагряване на състава за иницииране, а на процеси на образуване на области със силно микроискрене в тях, които въздействат върху активиращия компонент на състава и го възпламеняват.The graph of the results of this experiment is shown in Figure 1. It shows that the graph is divided into four areas. In region I, compositions comprising an electrically conductive component of from 0 to about 20% by weight are included. In these mixtures, the electrical resistance of the formulation is too high and cannot be ignited. For compositions in area IV which contain an electrically conductive component of more than 50% by weight, the combustion of the composition is incomplete due to the inability to oxidize very much of the carbon in the electrically conductive component and the compositions cannot be used as capsule mixtures. For compositions in region III containing carbon of not less than 30% by weight and not more than 50% by weight, they have a relatively low electrical resistance which varies in proportion to the amount of carbon in the composition. They only ignite when electrical current flows through them for a long period of time and at high current values. The latter is caused by the flow of electrical current through the volume of the compositions, which causes the mixture to heat up, which in this case is purely active resistance. For mixtures in the region in which the carbon content begins to drop from 30 to 25% by weight, the capsule time begins to drop sharply, with the compositions in area II the latter becoming in the order of microseconds and practically remaining constant in the whole area. The process of ignition of the compositions in area II is not due to the Joule heat released which causes the composition to be heated to initiate, but to the processes of formation of areas with strong micro-arcing in them which affect the activating component of the composition and ignite it.
Именно съставите, които стоят в областта II на графиката, се използват за направата на описвания нискоомен микроелектроискров капсул.It is the compositions that stand in area II of the graph that are used to make the described low-capacity micro-electrospark capsules.
Рецептурата на сместа за иницииране на заряди от областта II се характеризира с област на т. н. критично напрежение Ukp, което е означено на времедиаграмата U=f(t) на фиг. 2, кьдето по абсцисата е нанесено времето t, през което трябва да протича ток в зависимост от напрежението U, за да се предизвика експлозивно горене на капсулната смес.The formulation of the charge initiation mixture from region II is characterized by an area of the so-called critical voltage U kp , which is indicated by the time diagram U = f (t) in FIG. 2, where the time t is applied along the abscissa during which a current must flow depending on the voltage U to cause explosive burning of the capsule mixture.
Вижда се, че при напрежения, по-ниски от критичното Ukp, времето за електроиницииране на състава е значително и е от порядъка на няколко секунди, т. е. това е област на иницииране чрез нагряване на състава.It can be seen that at voltages lower than the critical U kp , the electrodeinjection time of the composition is considerable and is of the order of a few seconds, i.e. it is an area of initiation by heating the composition.
Когато напрежението е в критичната област или особено над нея, времето за иницииране на капсула намалява със скок и е от порядъка на микросекунди.When the voltage is in the critical region or especially above it, the time of initiation of the capsule decreases by a jump and is in the order of microseconds.
Големината на критичната област е в зависимост от дебелината на слоя уплътнена инициираща капсулна смес. Например, критичната област на напрежението Ukp за капсул, монтиран в капсулно легло на стандартен 8 mm газов патрон, с дебелина на пресованата капсулна смес от 0,1 до 0,3 mm, е в интервала 9,5 - 10,5 V. Това означава, че за да се получи сигурно иницииране с електрически импулс на този капсул, е необходимо напрежение не по-ниско от 12 V. Електрическото съпротивление на споменатия капсул е в границите 40 -50 Ω. При това за сигурно иницииране е необходимо протичащият ток през капсула да е не по-нисък от 100 mA.The size of the critical region depends on the thickness of the layer of compacted initiating capsule mixture. For example, the critical voltage range U kp for a capsule mounted in a capsule bed on a standard 8 mm gas cartridge, with a compressed capsule mixture thickness of 0.1 to 0.3 mm, is in the range 9.5 - 10.5 V. This means that in order to obtain safe initiation with an electrical impulse of this capsule, a voltage of at least 12 V is required. The electrical resistance of said capsule is in the range 40-50 Ω. In this case, for safe initiation, the flow current through the capsule must not be less than 100 mA.
Електрическото напрежение, подавано към капсулната смес, може да бъде постоянно или под формата на поредица от импулси. Много добро иницииране може да се получи, ако се из ползва разряд на предварително зареден кондензатор през капсулната смес. Например, при източник на напрежение 24 V може да се използва кондензатор с капацитет 150-200 mF.The electrical voltage supplied to the capsule mixture may be constant or in the form of a series of pulses. Very good initiation can be obtained if a discharge of a pre-charged capacitor through the capsule mixture is used. For example, at a 24 V voltage source, a capacitor with a capacity of 150-200 mF may be used.
Може да се обобщи, че за да може описаният състав да бъде използван за микроелектроискров капсул, трябва да бъдат изпълнени следните условия:It can be summarized that in order for the composition described to be used for micro-spark capsules, the following conditions must be fulfilled:
1. Съотношението на електропроводящия компонент към активиращия компонент на сместа да бъде такова, че работната характеристика на капсула да бъде в област II на графиката на фиг. 1.1. The ratio of the conductive component to the activating component of the mixture is such that the performance of the capsule is in region II of the graph of FIG. 1.
2. Сместа трябва да бъде уплътнена чрез определен натиск в пространството между двата контактни електрода.2. The mixture must be sealed by a certain pressure in the space between the two contact electrodes.
3. При задействане на капсула възпламеняващото напрежение трябва да бъде не по-ниско от критичното възпламеняващо напрежение, което е във функционална зависимост от дебелината на уплътнения слой капсулна смес.3. When the capsule is actuated, the flammable voltage must be not less than the critical flammable voltage, which is functionally dependent on the thickness of the sealed layer of the capsule mixture.
4. Протичащият през капсула ток не трябва да бъде по нисък от възпламеняващия ток за капсула.4. The current flowing through the capsule must not be lower than the igniting current for the capsule.
Капсула може да се инициира и с помощта на пиезоелектричен елемент. За целта е необходимо напрежението на пиезоелемента да се подаде на контактните електроди на капсула. При изпитване за надеждност на иницииране с пиезоелектричен способ на 8 mm газов патрон бе установено, че същият се инициира безпроблемно при потапяне на иницииращия механизъм (патрона, контактния механизъм, свързващите проводници пиезокристалния елемент) в 2% водносолеви разтвор. При изпитване в сухо състояние не се наблюдава отказ и при вкарване във електрическата веригата на добавъчно съпротивление със стойност 25 Ω, имитиращо наличието на лош контакт между патрона и контактната система на оръжието.The capsule can also be initiated using a piezoelectric element. For this purpose, the voltage of the piezoelectric element must be applied to the contact electrodes of the capsule. In a test for the reliability of the 8 mm gas cartridge piezoelectric initiation, it was found to be easily triggered by immersing the initiating mechanism (the cartridge, the contact mechanism, the connecting wires of the piezo crystalline element) in a 2% aqueous salt solution. During the dry test, no failure is observed and a 25 Ω resistive impedance in the electrical circuit imitates the presence of poor contact between the cartridge and the weapon contact system.
Принцип на действиеOperating principle
Принципът на действие е следният.The principle of action is as follows.
Съгласно фиг. 3, за да се възпламени барутният заряд 8 при механичен способ на възпламеняване на патрона, е необходимо да се нанесе удар с жилото на ударния механизъм по дъното на капачката. В резултат на това в дъното се образува вдлъбнатина и се притиска капсулният състав към наковалнята, вследствие на което той се възпламенява и образувалите се газове през огнепредавателния отвор 9 възпламеняват барутния заряд.According to FIG. 3, in order to ignite the gunpowder charge 8 in a mechanical mode of ignition of the cartridge, it is necessary to strike the impactor core at the bottom of the cap. As a result, a recess is formed at the bottom and the capsule composition is pressed against the anvil, as a result of which it ignites and the gases formed through the feed hole 9 ignite the gunpowder charge.
При електроиницииране на патрона се подава напрежение (елекгроимпулс) между дъното 1 на капачката и произволна точка от тялото на гилзата 3. При това се получава затваряне на електрическата верига през капсулната капачка 1, капсулния състав 2, металното фолио 6, наковалнята 5 и тялото на гилзата 3. В резултат на преминалия елекгроимпулс съставът за иницииране на заряди се възпламенява и образувалите се газове, преминавайки през огнепредавателния отвор 9, възпламеняват барутния заряд 8.Upon electrification of the cartridge, a voltage (electropulse) is applied between the bottom 1 of the cap and any point of the body of the sleeve 3. This results in a closure of the electrical circuit through the capsule cap 1, capsule composition 2, the metal foil 6, the anvil 5 and the body of the cartridge. sleeve 3. As a result of the electromagnetic pulse that has passed, the charge initiation composition is ignited and the gases formed, passing through the feed hole 9, ignite the gunpowder charge 8.
Възможно е и комбинирано задействане на боеприпаса, или така нареченото електроударно задействане, изразяващо се в едновременно въздействие с елекгроимпулс и механично пробождане. За да се задейства боеприпасът, е необходимо да се подаде електричен импулс към металния щифт 11 и тялото на гилзата 12.Combined ammunition triggering is also possible, or so-called electrocution, triggered by simultaneous electrical impulse and mechanical puncture. In order to activate the ammunition, it is necessary to provide an electrical impulse to the metal pin 11 and the sleeve body 12.
Съгласно фиг. 4, за да се задейства патронът, е необходимо да се подаде електричен импулс към металния щифт 11 и тялото на гилзата 12. При това се получава затваряне на електрическата верига през щифт 11, капсулната смес 14 и тялото на гилзата 12. Преминалият през капсулната смес елекгроимпулс я възпламенява. Образувалите се при горенето газове избутват капачето 15 и възпламеняват барутния заряд.According to FIG. 4, in order to activate the cartridge, it is necessary to apply an electrical impulse to the metal pin 11 and the sleeve body 12. This results in the closure of the electrical circuit through the pin 11, the capsule mixture 14 and the sleeve body 12. The capsule mixture passing through the capsule an electrical impulse ignites it. The combustion gases push the cap 15 and ignite the gunpowder charge.
Съгласно фиг. 5 задействането на детонатора при огневия способ на възпламеняване става по следния начин.According to FIG. 5, the firing of the detonator in the firing mode is as follows.
Капсул-детонаторът се закрепва към огнепроводния шнур с помощта на пиротехнически клещи. След възпламеняване на огнепроводния шнур и достигане на огневия импулс до огнепредавателния отвор 22 на детонатора, той преминава през него и възпламенява иницииращите взривни вещества 18 и състава 19, в резултат на което те избухват и предизвикват детонация на взривните вещества 17.The detonator capsule is secured to the fire line using pyrotechnic pliers. After the ignition cord is ignited and the fire pulse reaches the detonator firing port 22, it passes through it and ignites the initiating explosives 18 and the composition 19, as a result of which they explode and cause detonation of the explosives 17.
Задействането на детонатора при електрическия способ на възпламеняване става по следния начин.The activation of the detonator in the electrical ignition mode is as follows.
Към капсул-детонатора се закрепва електрически проводник, единият оголен край на който се притиска към дъното на капачка 20, а другият оголен край - към вътрешната стена на корпус 16. За целта неизолираната част от провод ника се поставя в дебелостенен шлаух, чийто външен диаметър е равен на вътрешния диаметър на тялото на корпус 16, а вътрешният - на 5 диаметъра на проводника. Също може да се използва специално пригодена за целта гумена тапа, в която да са направени отвори за проводниците. Така поставеният, проводник се застопорява чрез притискане на корпуса 16 в горната 10 му част с пиротехнически клещи. Към другите два края на монтирания проводник се подава електричен импулс, който посредством тялото на корпус 16 и тялото на капачка 20 се предава към сместа за иницииране на заряди 19 съгласно 15 изобретението. В резултат на преминалия електричен ток през състава, същият избухва, възпламенявайки и иницииращите взривни вещества 18. Образувалата се взривна вълна предизвиква детонация на взривните вещества 17.An electrical conductor is attached to the detonator capsule, one exposed end of which is pressed against the bottom of cap 20 and the other exposed end to the inner wall of housing 16. For this purpose, the uninsulated portion of the conductor is inserted into a thick-walled tube whose outer diameter is is equal to the inner diameter of the body of the housing 16 and the inner diameter to the 5 diameters of the conductor. A specially adapted rubber stopper can also be used in which openings for conductors are made. The conductor thus placed is secured by clamping the housing 16 in its upper 10 part with pyrotechnic pliers. An electrical impulse is applied to the other two ends of the mounted conductor, which is transmitted to the charge initiation mixture 19 according to the invention via the body of the housing 16 and the body of the cap 20. As a result of the electrical current passing through the composition, the explosion erupts, igniting the initiating explosives 18. The explosive wave produced causes the detonation of the explosives 17.
Claims (15)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BG105758A BG64761B1 (en) | 2001-07-31 | 2001-07-31 | Composition, method and device for the initiation of charges |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BG105758A BG64761B1 (en) | 2001-07-31 | 2001-07-31 | Composition, method and device for the initiation of charges |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BG105758A BG105758A (en) | 2003-01-31 |
| BG64761B1 true BG64761B1 (en) | 2006-02-28 |
Family
ID=3928478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BG105758A BG64761B1 (en) | 2001-07-31 | 2001-07-31 | Composition, method and device for the initiation of charges |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| BG (1) | BG64761B1 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2105263C1 (en) * | 1996-08-14 | 1998-02-20 | Романов Михаил Николаевич | Method of ignition of powder charges of pyrotechnic installations and device for its realization |
-
2001
- 2001-07-31 BG BG105758A patent/BG64761B1/en unknown
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2105263C1 (en) * | 1996-08-14 | 1998-02-20 | Романов Михаил Николаевич | Method of ignition of powder charges of pyrotechnic installations and device for its realization |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BG105758A (en) | 2003-01-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2696191A (en) | Electrically operated primer | |
| US4354432A (en) | Hot-wire ignition initiator for propellant charges | |
| CA2285568C (en) | Initiator with loosely packed ignition charge and method of assembly | |
| US4144814A (en) | Delay detonator device | |
| US6435095B1 (en) | Linear ignition system | |
| US3726217A (en) | Detonating devices | |
| US7574960B1 (en) | Ignition element | |
| JP2004345951A (en) | Electronic delay type ignition device and electric detonator | |
| US4014264A (en) | Combined igniter cap | |
| NO170799B (en) | INITIAL ELEMENT OF PRIMARY EXPLOSION-FREE TYPE AND USE IT IN A PRIMARY EXPLOSION-FREE EXPLOSION CAPS | |
| US4363272A (en) | Device for an electric igniter | |
| WO1990014572A1 (en) | Electric primer with reduced rf and esd hazard | |
| US3090310A (en) | Conductive explosive primer mixture and device | |
| US2708877A (en) | Low tension igniter for explosives | |
| JPS6041638B2 (en) | delayed detonator | |
| US2981186A (en) | Electric detonator | |
| US4994125A (en) | Electric primer with intrinsic conductive mix | |
| US4239004A (en) | Delay detonator device | |
| US5144893A (en) | Safe ordnance initiation system | |
| US3096714A (en) | Electric detonators | |
| US3541961A (en) | Method and apparatus for preventing premature ignition of electro-explosive devices | |
| US3960083A (en) | Igniter containing titanium hydride and potassium perchlorate | |
| US4040356A (en) | Converging wave detonator | |
| JPS5922160B2 (en) | A bullet without a chamber for electric ignition | |
| US3158097A (en) | Explosive initiator |