CN108020124A - Foe气态成型装药云爆弹 - Google Patents
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Abstract
FOE气态成型装药云爆弹的主体，是充满燃气氧气混合气的密闭容器或空间，有进气口和排气口，可以在混合气空间任意优选设置点火头，控制点火头发火，便引燃燃气氧气混合气，形成云雾爆轰。这种云爆弹药可以任意塑造燃气氧气混合气空间的形状，氧气浓度高，单位空间的云雾爆轰威力大，是二次起爆云爆弹和温压弹之外的第三种云爆弹。
Description
技术领域
云爆弹药，燃料空气炸药，特别指一种气态成型装药云爆弹。
背景技术
现有燃料空气炸药或云爆弹药基本为军用，都是瞬间炸开燃料，形成燃料空气混合气体后立即点火起爆，尚未民用。军用云爆弹要因为要武器化，适应复杂的战场环境，结构比较复杂，技术要求高，成本高，还需要投送工具。
云爆弹药是燃气与空气的混合，空气中只有不到百分之二十一的氧气，其余接近百分之八十的氮气等不参与反应，占据大部分空间，海拔越高，单位空间的氧气量越少，使得单位体积的混合气体爆炸威力降低，导致很多时候氧气不够而燃料过剩，造成燃料残留，污染环境。
炸开燃料与空气混合后立即起爆的云爆药有很多局限性，可靠性不高，燃气浓度不精确，燃气与空气混合不均匀，混合比例达不到最佳，某些领域如复杂空间不能使用，大风天气不能用，炸开混合后要立即起爆，要控制二次起爆时机等，爆炸威力有限，燃料利用程度有限，燃料空气混合气的形状基本差不多，呈球状，无法塑形后起爆。二次起爆的云爆弹药，对于精确度和整体环境配合的要求高，如混合气的浓度，点火高度，点火延迟时间控制，风速，湿度等气象条件的配合，以及油气混合不均匀，都会使爆炸能量降低，利用不充分。
民用爆破使用的都是用固体或液态炸药，属于点起爆，点起爆具有局限性，很多情况下需要使用云爆弹的特殊爆炸效果才能起作用，或效果更好。
民用充气型的燃料空气炸药主要用于土豆炮，煤气礼炮这类玩具，体积小，威力小，且是作为抛射药，而非爆破。
发明内容
本发明采用的方案是将高浓度氧气和燃料气体混合成一定比例后，将密封容器或空间中的空气置换掉，再使其中的点火头发火引爆混合气体。
高浓度氧气和燃气混合气，相对于燃料与空气的混合，爆炸威力更大。容器内空间的形状，就是燃料混合气的形状，也就是说可以通过控制容器形状给燃气塑形，发挥特殊作用，这是现有云爆弹做不到的。
本发明是现有的二次起爆云爆弹药和一次起爆云爆弹（温压弹）之外的第三种云爆弹，具备现有两种云爆弹没有的功能和优势，全部取材于民用材料和设备。
云爆弹也称燃料空气爆炸物，英文Fuel Air Explosive，缩写是FAE。该名称并不准确，因为燃料只与氧气发生化学反应，空气中一般只有最多21%的氧气，其他主要是氮气等与燃料不发生反应的气体。而且燃气可以与不同浓度的氧气混合，产生云雾爆轰。
因此，叫燃料空气爆炸物并不合适，需要将所有燃料与不同浓度氧气形成的可爆炸混合气，统一称为燃料氧气爆炸物，英文Fuel Oxygen Explosive，简称FOE。
范围更广的名称是混合气体炸药，因为不只是氧气和燃气反应，其他如一定浓度的氯气氢气混合气也会发生爆炸反应。更大的概念是气态炸药，如环氧乙烷在无氧时也会发生分解反应，产生爆炸。云爆炸药这个名称与气态炸药差不多，范围最广，其中FOE燃料氧气爆炸物最普遍。
一，燃气氧气混合气。
可以使用空气与燃气混合，但是这种单位体积混合气的爆炸效果不如燃气氧气混合气。
燃气氧气的混合比例要达到能产生最佳爆炸威力的比例，一般应是燃气氧气发生氧化反应的最佳体积比例。比如，根据化学方程式，氧气和氢气发生氧化反应是两体积氢气和一体积氧气，那么混合气的比例应是氢气浓度66.7，氧气浓度33.3%，但为了尽量不产生燃气残留，氧气浓度要稍增加，燃气浓度稍减小。
如果燃气和氧气浓度都低于百分之一百，或其中之一低于百分之一百，也要根据反应方程式，使混合气中的燃气氧气浓度比例与之基本相符。
二，容器形状和材料。
燃气氧气混合气的容纳物可以是现有硬质容器，也可以是现有的房间，洞穴等封闭空间，都要有密封装置和措施，防止漏气，材质要防静电。
可以根据需要做成特定形状，体积的容器，使得形成不同的燃气氧气混合气空间，如球状，圆柱状，长方体状，圆环状，锥状等，形成不同的爆炸效果。
其中一种形状能使混合气爆炸形成聚能爆炸效应，其外形和现有聚能爆炸装药基本一样，但内部空间不是固体炸药，而是充满燃气氧气混合气，点火头位置和现有固体聚能爆炸装药的基本一致。
也可以使用软质密封袋充燃气氧气混合气，袋子上有两个开口可以连接通气管，点火头在内壁上，平常将袋内空气挤出，折叠，需要时从开口往袋内充燃气氧气混合气，使袋子鼓起，直到袋内气压稍高于外界大气压，然后停止输气，关闭开口。
也可以是用支架撑起软质膜壳，内部有点火头，形成密闭空间后，再通过壳上的两个开口将置换内部空气置换成燃气空气混合气。
三，容器外部结构。
容器或空间有两个开口，其位置应一个在上，一个在下，便于使用向上或向下排空气法置换气体。两个开口分别连接通气管，每个通气管可以分成两支，分别安装阀门。
排气口要有浓度检测装置，还要有防爆鼓风机，将燃气浓度迅速稀释。
如果使用硬质容器，如铁壳容器，可以增强爆炸威力。
硬质容器壳可以是预制或半预制破片，但要保证密封。
在容器外壁或内壁可以装钢珠或化学药剂等，增强爆炸毁伤效果；可以是整个壳体都有，也可以只有部分壳体有，形成定向毁伤的效果。
可以是一面是有钢珠或药剂的，其他几面是炸不开的钢壳，形成更好的定向毁伤效果。
四，容器内部构造。
充满燃气氧气混合气的容器内部空间的主要装置是点火头及其支撑装置。
点火头可以是一个，也可以是多个，可以设置在容器内壁上，也可以设置在容器内部的支架或两端连接内壁不同位置的拉直绳索上，使多个点火头在混合气空间中按需要的任意位置布设，达到优选分布的效果，使得爆炸效果得到控制和提高，这是不同于现有云爆弹不能任意设置点火头的地方。
点火头一般采用电点火头，点火头与外部控制器，电源用贯穿容器壁的导线连接。采用有线或无线遥控装置点火。
在中间点火，或许会导致空间边缘混合气被炸开，一些燃气没有爆燃，导致燃气利用率不高，或者威力下降，如果从空间的多个边缘点火，则可能使得燃气利用率增加，并且增加威力，爆炸从周边向内部突入，可能会产生更大的爆炸威力。
容器或空间要有防静电和消除静电的装置和措施，如先充水汽，使内部湿润，再充燃气氧气混合气。有连接导线从容器中出来，接地或接消除静电的装置。
五，排气保险装置。
当容器或空间内充满燃气氧气混合气后，点火后因故障没有爆炸，或不需要起爆时，就需要将燃气氧气混合气排出。
方法是事先将防爆鼓风机与容器开口用通气管连接好，然后关闭阀门，需要排出容器内混合气时，远程打开连接鼓风机的阀门，并打开另一开口的阀门，开启鼓风机，往容器内灌入空气，将燃气氧气混合气从另一开口排出，燃气浓度将逐渐降低安全值以下，直到容器内完全被置换成空气。
如果混合气体比空气重，进风口在顶部，出气口在底部；如果混合气体比空气轻，进风口在底部，出气口在顶部。
将连接在出气口的通气管延伸到离开容器更远的安全处在释放。可以在混合气出气管口位置放置防爆鼓风机，将燃气浓度稀释。
附图说明
图1是其中FOE气态成型装药云爆弹的结构图。
其中：1.鼓风机，2.阀门一，3.阀门二，4.燃气浓度检测仪，5.容器，6.阀门三，7.阀门四，8.点火头，9.绳索，10.控制器，11.导线。
具体实施方式
基本结构：主体是5.容器，上有两个开口，分别连接通气管，通气管分为两支，每支都连接阀门，并可再连接4.燃气浓度检测仪或1.鼓风机，5.容器内有9.绳索，其中间有8.点火头，两端分别连接5.容器内壁，拉直9.绳索，使8.点火头位于5.容器内空间中心，8.点火头与10.控制器通过11.导线连接，11.导线穿过5.容器壁。
起初5.容器的所有阀门都是关闭的，需要用适当比例的燃气氧气混合气置换掉5.容器内的空气。燃气氧气混合气密度一般比空气密度大，使用向上排空气法，如果燃气空气混合气密度小于空气密度，使用向下排空气法。
5.容器内壁相对面的位置用9.绳索并拉直，9.绳索上固定有一个或多个8.点火头，8.点火头通过贯穿5.容器的11.导线与10.控制器连接。
首先将输送燃气氧气混合气的通气管与6.阀门三旁的管口连接，然后先打开3.阀门二，再打开6.阀门三，燃气氧气混合气充入5.容器底部，逐渐上升，将空气从顶部的3.阀门二排挤出去，当燃气氧气混合气将要充满5.容器时，会有部分燃气从3.阀门二溢出，被4，燃气浓度检测仪检测到，当检测到燃气浓度与6.阀门三输进来的燃气浓度一致时，说明5.容器内的空气已经完全被燃气氧气混合气置换，此时关闭3.阀门二和6.阀门三。
起爆通过10.控制器将电路接通，电源通过11.导线使8.点火头发火，点燃5.容器内的燃气氧气混合气，形成云雾爆轰。
如果点火后未发生爆轰，或是5.容器内已经置换成燃气氧气混合气后但不需要起爆，就得将5.容器易爆的燃气氧气混合气排出，置换成空气，操作方法是：将2.阀门一旁的管口用通气管连接1.鼓风机，打开7.阀门四和2.阀门一，开动1.鼓风机，将空气灌入5.容器，燃气氧气混合气和部分空气从7.阀门四排出，5.容器内的燃气浓度将逐渐降低，达到安全值，直到完全置换成空气。
也可以使用慢速的向下排气法，让空气从5.容器上方的2.阀门一缓慢注入5.容器，浮在上方，慢慢将比空气重的燃气空气混合气从7.阀门四排出，7.阀门四也可以连接有燃气浓度检测仪。
为保证安全，排含燃气混合气的通气管可以接长，使混合气排到安全处。或者在混合气出气位置放置鼓风机，将燃气浓度稀释。
Claims (5)
1.FOE气态成型装药云爆弹，其特征是：将高浓度氧气和燃料气体混合成一定比例后，将密封容器或空间中的空气置换掉，再使其中的点火头发火引爆混合气体；
燃气氧气的混合比例要达到能产生最佳爆炸威力的比例，一般应是燃气氧气发生氧化反应的最佳体积比例，比如，根据化学方程式，氧气和氢气发生氧化反应是两体积氢气和一体积氧气，那么混合气的比例应是氢气浓度66.7，氧气浓度33.3%，但为了尽量不产生燃气残留，氧气浓度要稍增加，燃气浓度稍减小；
如果燃气和氧气浓度都低于百分之一百，或其中之一低于百分之一百，也要根据反应方程式，使混合气中的燃气氧气浓度比例与之基本相符。
2. FOE气态成型装药云爆弹，其特征是：燃气氧气混合气的容纳物可以是现有硬质容器，也可以是现有的房间，洞穴等封闭空间，都要有密封装置和措施，防止漏气，材质要防静电；
可以根据需要做成特定形状，体积的容器，使得形成不同的燃气氧气混合气空间，如球状，圆柱状，长方体状，圆环状，锥状等，形成不同的爆炸效果；
其中一种形状能使混合气爆炸形成聚能爆炸效应，其外形和现有聚能爆炸装药基本一样，但内部空间不是固体炸药，而是充满燃气氧气混合气，点火头位置和现有固体聚能爆炸装药的基本一致；
也可以使用软质密封袋充燃气氧气混合气，袋子上有两个开口可以连接通气管，点火头在内壁上，平常将袋内空气挤出，折叠，需要时从开口往袋内充燃气氧气混合气，使袋子鼓起，直到袋内气压稍高于外界大气压，然后停止输气，关闭开口；
也可以是用支架撑起软质膜壳，内部有点火头，形成密闭空间后，再通过壳上的两个开口将置换内部空气置换成燃气空气混合气。
3. FOE气态成型装药云爆弹，其特征是：容器或空间有两个开口，其位置应一个在上，一个在下，便于使用向上或向下排空气法置换气体；两个开口分别连接通气管，每个通气管可以分成两支，分别安装阀门；排气口要有浓度检测装置，还要有防爆鼓风机，将燃气浓度迅速稀释；
如果使用硬质容器，如铁壳容器，可以增强爆炸威力；硬质容器壳可以是预制或半预制破片，但要保证密封；在容器外壁或内壁可以装钢珠或化学药剂等，增强爆炸毁伤效果；可以是整个壳体都有，也可以只有部分壳体有，形成定向毁伤的效果；可以是一面是有钢珠或药剂的，其他几面是炸不开的钢壳，形成更好的定向毁伤效果。
4. FOE气态成型装药云爆弹，其特征是：充满燃气氧气混合气的容器内部空间的主要装置是点火头及其支撑装置；点火头可以是一个，也可以是多个，可以设置在容器内壁上，也可以设置在容器内部的支架或两端连接内壁不同位置的拉直绳索上，使多个点火头在混合气空间中按需要的任意位置布设，达到优选分布的效果，使得爆炸效果得到控制和提高，这是不同于现有云爆弹不能任意设置点火头的地方；
点火头一般采用电点火头，点火头与外部控制器，电源用贯穿容器壁的导线连接，采用有线或无线遥控装置点火；
容器或空间要有防静电和消除静电的装置和措施，如先充水汽，使内部湿润，再充燃气氧气混合气；有连接导线从容器中出来，接地或接消除静电的装置。
5. FOE气态成型装药云爆弹，其特征是：事先将防爆鼓风机与容器开口用通气管连接好，然后关闭阀门，需要排出容器内混合气时，远程打开连接鼓风机的阀门，并打开另一开口的阀门，开启鼓风机，往容器内灌入空气，将燃气氧气混合气从另一开口排出，燃气浓度将逐渐降低安全值以下，直到容器内完全被置换成空气；
如果混合气体比空气重，进风口在顶部，出气口在底部；如果混合气体比空气轻，进风口在底部，出气口在顶部；
将连接在出气口的通气管延伸到离开容器更远的安全处在释放，可以在混合气出气管口位置放置防爆鼓风机，将燃气浓度稀释。
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| CN201711359861.9A CN108020124A (zh) | 2017-12-18 | 2017-12-18 | Foe气态成型装药云爆弹 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110296636A (zh) * | 2019-07-29 | 2019-10-01 | 黄沙 | 一种环保型电子礼炮 |
| CN111412800A (zh) * | 2020-03-25 | 2020-07-14 | 温州渝工建筑科技有限公司 | 安全环保气体混合热能膨胀装置及施工方法 |
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2017
- 2017-12-18 CN CN201711359861.9A patent/CN108020124A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN110296636A (zh) * | 2019-07-29 | 2019-10-01 | 黄沙 | 一种环保型电子礼炮 |
| CN111412800A (zh) * | 2020-03-25 | 2020-07-14 | 温州渝工建筑科技有限公司 | 安全环保气体混合热能膨胀装置及施工方法 |
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