JP2011069510A - Explosion cutoff device and flying object using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、爆破切断装置及びそれを用いた飛翔体に関するものである。 The present invention relates to a blast cutting device and a flying object using the same.
従来、配管や圧力容器等の被切断対象物を爆破切断する爆破切断装置として、例えばダイナマイトが用いられていた。しかしながら、ダイナマイトでは被切断対象物の目的箇所以外を破壊してしまう場合や、大量の爆薬を使用しないと目的箇所を破壊できないという問題があった。このため、被切断対象物の目的箇所のみを破壊し、少量の爆薬で目的箇所を破壊可能な技術が求められていた。 Conventionally, dynamite, for example, has been used as a blast cutting device that blows and cuts objects to be cut such as pipes and pressure vessels. However, with dynamite, there is a problem that a part other than the target part of the object to be cut is destroyed or the target part cannot be destroyed unless a large amount of explosive is used. For this reason, the technique which destroys only the target location of a to-be-cut object, and can destroy a target location with a small amount of explosives was calculated | required.
このような要求に応えるための技術が検討され実用化されており、特許文献としては以下のような技術が開示されている。図5は、特許文献1及び2に示すV型成型爆破線1000の模式図である。図5(a)はV型成型爆破線1000の断面図である。図5(b)はV型成型爆破線1000の爆発状態を示す図である。図5(c)はV型成型爆破線1000の設置状態を示す図である。
Techniques for meeting such demands have been studied and put into practical use, and the following techniques are disclosed as patent documents. FIG. 5 is a schematic diagram of a V-
図5(a)に示すように、V型成型爆破線1000は、断面視V型のライナー1001の内部に爆薬1002が充填され、V型の溝部が被切断対象物1003に対向するように設置されている。このような構成により、ライナー1001内部に爆轟が伝達されることで爆薬1002が爆発し、その際に発生する爆発力によってライナーを圧壊させることで高温、高圧、高速度のジェット1004を形成し、ジェット1004を被切断対象物1003に衝突させること(ノイマン効果)によって、被切断対象物1003を切断することができるようになっている(図5(b)参照)。
As shown in FIG. 5A, the V-shaped explosive
例えば、ロケットに何らかの異常が発生した場合には、ロケットから燃料タンク1010を分離する必要がある。この場合、確実にロケット本体1030から燃料タンク1010を分離するためには、燃料タンク1010を固定するロケット本体1030の切断と、燃料タンク1010の切断とを同時に行わなければならない。しかしながら、特許文献1及び2のV型成型爆破線1000では、一方向の被切断対象物しか切断することができない。このため、ロケット本体1030及び燃料タンク1010を同時に切断するには、2つのV型成型爆破線1000をそれぞれの溝部がロケット本体1030及び燃料タンク1010に対向するように設置することになる。ところが、2つのV型成型爆破線1000を同時に爆発させることは困難であり、先に爆発した一方のV型成型爆破線1000が他方のV型成型爆破線1000を破壊してしまうという問題がある。このような問題を防ぐために、2つのV型成型爆破線1000の間に頑丈な遮蔽板1005を設置する方法がある。しかしながら、ロケット全体として重量が増加してしまう点、構造が複雑になる点、取り付けが困難になる点などの問題点がある(図5(c)参照)。
For example, when any abnormality occurs in the rocket, it is necessary to separate the
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、複数の被切断対象物を同時に切断することができ、装置全体として重量を低減することが可能な、シンプルな構造の爆破切断装置及びそれを用いた飛翔体を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems. A blast cutting apparatus having a simple structure capable of simultaneously cutting a plurality of objects to be cut and capable of reducing the weight of the entire apparatus, and It aims at providing the flying body using it.
上記の課題を解決するために、本発明は、爆薬を充填するライナーを備える成型爆破線と、前記成型爆破線に接続された起爆装置と、を有し、前記ライナーには、複数の被切断対象物にそれぞれ対向するように複数の溝部が形成されることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention has a molded explosion broken line provided with a liner filled with an explosive, and an initiation device connected to the molded explosion broken line, and the liner has a plurality of cut objects. A plurality of grooves are formed so as to face the object, respectively.
このような構成を採用することによって、本発明では、起爆装置を作動させることにより複数の溝部が形成されたライナー内部の爆薬が爆発し、その際に発生する爆発力によりライナーを圧壊させることで高温、高圧、高速度のジェットを形成し、該ジェットを複数の被切断対象物に衝突させることにより、複数の被切断対象物を同時に切断することができる。また、特許文献1及び2のように複数のV型成型爆破線の間に遮蔽板を設置する必要がないので、装置全体として重量を低減し、シンプルな構造とすることができる。 By adopting such a configuration, in the present invention, by operating the detonator, the explosive inside the liner in which a plurality of grooves are formed explodes, and the liner is crushed by the explosive force generated at that time. A plurality of objects to be cut can be cut simultaneously by forming a high-temperature, high-pressure, high-speed jet and causing the jets to collide with the objects to be cut. Further, unlike Patent Documents 1 and 2, there is no need to install a shielding plate between a plurality of V-shaped molded broken lines, so that the entire apparatus can be reduced in weight and can have a simple structure.
また、本発明においては、前記複数の溝部がそれぞれ同じ大きさに形成されているという構成を採用する。 Moreover, in this invention, the structure that the said some groove part is each formed in the same magnitude | size is employ | adopted.
また、本発明においては、前記複数の溝部は、前記爆薬が爆発する際に発生するジェットの反力を互いに打ち消し合うように断面視回転対称位置に配置されるという構成を採用する。 In the present invention, a configuration is adopted in which the plurality of grooves are arranged at rotationally symmetrical positions in cross-section so as to cancel each other's reaction forces of jets generated when the explosive explodes.
また、本発明においては、前記複数の溝部は、V型に成型されるという構成を採用する。 In the present invention, the plurality of grooves are formed in a V shape.
また、本発明においては、燃焼させて飛行するための燃料を納めた燃料タンクを備えた飛翔体において、前記飛翔体本体と前記燃料タンクとを分離する分離装置として、前述した本発明の爆破切断装置が用いられることを特徴とする。 Further, in the present invention, the above-described blast cutting of the present invention is used as a separating device for separating the flying body main body and the fuel tank in a flying body including a fuel tank in which fuel for burning and flying is stored. A device is used.
本発明によれば、爆薬を充填するライナーを備える成型爆破線と、成型爆破線に接続された起爆装置と、を有し、ライナーには、複数の被切断対象物にそれぞれ対向するように複数の溝部が形成されるという構成を採用することによって、起爆装置を作動させることにより複数の溝部が形成されたライナー内部の爆薬が爆発し、その際に発生する爆発力によりライナーを圧壊させることで高温、高圧、高速度のジェットを形成し、該ジェットを複数の被切断対象物に衝突させることにより、複数の被切断対象物を同時に切断することができる。また、特許文献1及び2のように複数のV型成型爆破線の間に遮蔽板を設置する必要がないので、装置全体として重量を低減し、シンプルな構造とすることができる。
したがって、本発明では、複数の被切断対象物を同時に切断することができ、装置全体として重量を低減することが可能なシンプルな構造の爆破切断装置が提供できる効果がある。
According to the present invention, it has a molded explosion broken line provided with a liner filled with explosives, and an initiation device connected to the molded explosion broken line, and the liner has a plurality so as to face a plurality of objects to be cut. By adopting the configuration that the groove part is formed, the explosives inside the liner with the plurality of groove parts explode by operating the detonator, and the liner is crushed by the explosive force generated at that time. By forming a high-temperature, high-pressure, high-speed jet and causing the jet to collide with a plurality of objects to be cut, a plurality of objects to be cut can be cut simultaneously. Further, unlike Patent Documents 1 and 2, it is not necessary to install a shielding plate between a plurality of V-shaped molded broken lines, so that the entire apparatus can be reduced in weight and can have a simple structure.
Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a blast cutting device having a simple structure that can simultaneously cut a plurality of objects to be cut and reduce the weight of the entire device.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等が異なっている。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. This embodiment shows one aspect of the present invention, and does not limit the present invention, and can be arbitrarily changed within the scope of the technical idea of the present invention. Moreover, in the following drawings, in order to make each structure easy to understand, an actual structure and a scale, a number, and the like in each structure are different.
(爆破切断装置)
図1は、本発明の爆破切断装置1の概略構成を示す模式図(側面図)である。図1に示すように、爆破切断装置1は、成型爆破線10と、起爆装置20とを具備して構成されている。
(Blowing and cutting device)
FIG. 1 is a schematic view (side view) showing a schematic configuration of a blast cutting device 1 of the present invention. As shown in FIG. 1, the blast cutting device 1 includes a molded explosion broken
成型爆破線10は、爆薬12を充填するライナー11を備えている。ライナー11としては、例えば金属ライナーを用いることができる。なお、成型爆破線10の詳細については後述する(図2参照)。
The molded
起爆装置20は、成型爆破線10に接続されている。この起爆装置20は、点火装置21と、導爆線22と、伝爆ブロック23と、起爆管24とを具備して構成されている。
The
点火装置21は、電線25からの入力信号を受けて内部に装填された火薬を爆轟させ、この爆轟を導爆線22に伝達させるものである。なお、点火装置21には、誤着火防止のため、電源ラインを切るためのセーフ・アーム装置(図示せず)が搭載されている。また、冗長性を確保するため、点火装置21は複数設けられる。
The
導爆線22は、点火装置21で発生した爆轟を伝爆ブロック23まで伝達させるものである。導爆線22の内部には火薬が装填されている。
The
伝爆ブロック23は、導爆線22から伝達された爆轟を起爆管24に伝達させるものである。なお、伝爆ブロック23の内部には火薬が装填されていない。
The
起爆管24は、伝爆ブロック23から伝達された爆轟により着火し、成型爆破線10を引火させるものである。以上の構成により、成型爆破線10内部の爆薬12を安全にかつ確実に引火させることができるようになっている。
The
図2は、本実施形態の成型爆破線10の概略構成を示す模式図である。図2(a)は成型爆破線10の正面図である。図2(b)は成型爆破線10の側面図(図2(a)の左側面図)である。図2(c)は図2(a)のA−A線に沿った断面図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the molding explosion broken
図2(a)に示すように、成型爆破線10の一端は起爆管24に接続されている。また、ライナー11には溝部13が形成されている。
As shown in FIG. 2A, one end of the shaped explosion broken
図2(b)に示すように、成型爆破線10の他端(端部)は側面視円形状になっている。また、ライナー11は側面視矩形形状になっている。
As shown in FIG. 2B, the other end (end portion) of the molding explosion broken
図2(c)に示すように、ライナー11には、互いに異なる2方向(逆方向)に配置された2つの被切断対象物30(例えば金属板)に対向する位置に2つの溝部13が形成されている。2つの溝部13は、それぞれV型に成型されている。
As shown in FIG. 2C, two
このため、起爆装置20を作動させることにより2つの溝部13が形成されたライナー11内部の爆薬12が爆発し、その際に発生する爆発力によりライナー11を圧壊させることで高温、高圧、高速度のジェット14を形成することができる。また、特許文献1及び2のように複数のV型成型爆破線の間に遮蔽板を設置する必要がない。
For this reason, the explosive 12 in the
また、2つの溝部13がそれぞれ同じ大きさに形成されている。また、2つの溝部13は、爆薬12が爆発する際に発生するジェット14の反力を互いに打ち消し合うように配置されている。本実施形態の成型爆破線10は、断面視回転対称(180度対称)となっている。これにより、ジェット14は2つの溝部13のいずれか一方に偏って大きく形成されることなく両方にバランスのよい大きさで形成される。
Moreover, the two
また、2つの溝部13はそれぞれ2つの被切断対象物30と所定の距離離れている。例えば、成型爆破線10は被切断対象物30にホルダー(図示略)を介して所定の距離離れて固定されているのがよい。これにより、成型爆破線10内部の爆薬12が被切断対象物30の温度などの影響を受けることがないので、ジェット14が十分な大きさに成長して(被切断対象物30を切断可能な大きさに)形成される。
The two
したがって、本実施形態では、起爆装置20を作動させることにより2つの溝部13が形成されたライナー11内部の爆薬12が爆発し、その際に発生する爆発力によりライナー11を圧壊させることで高温、高圧、高速度のジェット14を形成することができる。そして、ジェット14を2つの被切断対象物30に衝突させることにより、2つの被切断対象物30を同時に切断することができる。また、特許文献1及び2のように2つV型成型爆破線の間に遮蔽板を設置する必要がないので、装置全体として重量を低減し、シンプルな構造とすることができる。
Therefore, in this embodiment, the explosive 12 inside the
また、本実施形態では、2つの溝部13がそれぞれ同じ大きさに形成され、さらに2つの溝部13がジェット14の反力を互いに打ち消し合うように、断面視回転対称位置に配置されているので、ジェット14は2つの溝部13のいずれか一方に偏って大きく形成されることなく両方にバランスのよい大きさで形成される。したがって、2つの被切断対象物30に対してそれぞれ同じ大きさのジェット14が衝突するので、2つの被切断対象物30を確実に同時に切断することができる。
In the present embodiment, the two
また、本実施形態では、2つの溝部13がV型に成型されているので、被切断対象物30を十分に切断可能な大きさのジェット14を形成することができる。したがって、2つの被切断対象物30に対してそれぞれ十分な大きさに形成されたジェット14が衝突するので、2つの被切断対象物30を確実に同時に切断することができる。
Moreover, in this embodiment, since the two
なお、本実施形態の溝部13はV型になっているがこれに限らない。例えば、溝部13はU字状になっていてもよく、必要に応じて適宜形状を設定することができる。
In addition, although the
また、本実施形態の成型爆破線10は断面視回転対称(180度対称)となっているがこれに限らない。例えば、2つの溝部13の配置、爆薬12(ライナー11)の断面形状、ライナー11の厚さ分布を適宜設定することにより、2つ被切断対象物を同時に切断することが可能な爆破切断装置1が提供できる。
In addition, the molded explosion broken
図3は、上述の成型爆破線10と異なる形態の成型爆破線10Aの概略構成を示す模式図である。図3(a)は成型爆破線10Aの正面図である。図3(b)は成型爆破線10Aの側面図(図3(a)の左側面図)である。図3(c)は図3(a)のB−B線に沿った断面図である。図3は、図2に対応した、成型爆破線10Aの概略構成を示す模式図である。図3に示すように、成型爆破線10Aは、ライナー11Aに3つの溝部13が形成されている点で、上述の成型爆破線10と異なっている。その他の点は、上述の成型爆破線10と同様であるので、図2と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a molding explosion broken
図3に示すように、ライナー11Aは側面視六角形形状になっている。また、ライナー11には、互いに異なる3方向に配置された3つの被切断対象物30に対向する位置に3つの溝部13が形成されている。
As shown in FIG. 3, the
このため、起爆装置20を作動させることにより3つの溝部13が形成されたライナー11内部の爆薬12が爆発し、その際に発生する爆発力によりライナー11を圧壊させることでジェット14を形成することができる。そして、ジェット14を3つの被切断対象物30に衝突させることにより、3つの被切断対象物30を同時に切断することができる。
For this reason, the explosive 12 in the
また、3つの溝部13がそれぞれ同じ大きさに形成されている。また、3つの溝部13はジェット14の反力を互いに打ち消し合うように配置されている。本実施形態の成型爆破線10Aは、断面視回転対称(120度対称)となっている。これにより、ジェット14は3つの溝部13のいずれか一方に偏って大きく形成されることなく3方向にバランスのよい大きさで形成される。
Moreover, the three
なお、ライナーに形成される溝部の数は上述した2つや3つに限定されることなく、例えば4つ以上にすることもできる。すなわち、ライナーには、それぞれ異なる複数の方向に配置された複数の被切断対象物に対向する位置に複数の溝部が形成されていればよい。これにより、複数の被切断対象物を同時に切断することが可能な爆破切断装置が提供できる。 Note that the number of grooves formed in the liner is not limited to two or three as described above, and may be four or more, for example. That is, it is only necessary that the liner be formed with a plurality of grooves at positions facing a plurality of objects to be cut arranged in different directions. Thereby, the blast cutting device which can cut | disconnect a several to-be-cut object simultaneously can be provided.
(飛翔体)
図4は、本発明の爆破切断装置が用いられる飛翔体100の概略構成を示す模式図である。図4(a)は飛翔体100における爆破切断装置の配置状態を示す図である。図4(b)は飛翔体100における複数の切断箇所を示す図である。なお、図4(b)において、成型爆破線10Aに接続される起爆装置20の図示は省略している。
(Flying object)
FIG. 4 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the flying
なお、本発明の飛翔体100とは、飛翔体本体110に備えた燃料タンク120からの燃料を燃焼させることで飛翔する飛翔体(ロケットやミサイル)である。そして、飛翔体本体110と燃料タンク120とを分離する分離装置として、上述の爆破切断装置を用いている。
The flying
図4(a)に示すように、飛翔体100は円筒状の飛翔体本体110を有している。成型爆破線10は飛翔体本体110の内面に沿って設置されている。また、成型爆破線10はホルダー40を介して飛翔体本体110の内面と所定の距離離れて設置されている。
As shown in FIG. 4A, the flying
なお、成型爆破線10は連続して繋がっているがこれに限らない。例えば成型爆破線10の設置経路に開口部(飛翔体本体110が設けられていない箇所)がある場合、この開口部においては途切れていてもよい。
In addition, although the shaping | molding explosion broken
図4(b)に示すように、伝爆ブロック23及び起爆管24はロケット本体110の内面に固定されている。また、導爆線22は飛翔体本体110の外面に沿って設置されている。そして、点火装置21は飛翔体本体110の内面に固定されている。
As shown in FIG. 4B, the
成型爆破線10は、ライナー11に形成された2つの溝部13がそれぞれ飛翔体本体110と燃料タンク120とに対向するように、飛翔体本体110と燃料タンク120との間にホルダー40を介して設置されている。このような構成により、飛翔体本体110と燃料タンク120とを同時に切断することができるようになっている。また、飛翔体本体110と燃料タンク120との接続部にはフランジ111が形成されている。このフランジ形成部以外の箇所に成型爆破線10を設置することができる。
The molded explosion broken
一方、成型爆破線10Aは、ライナー11Aに形成された3つの溝部13がそれぞれ飛翔体本体110、燃料タンク120、スラスト140を介してエンジン130が接続された下壁部112に対向する位置になるように、飛翔体本体110と燃料タンク120と下壁部112の間にホルダー40を介して設置されている。このような構成により、飛翔体本体110と燃料タンク120と下壁部112とを同時に切断することができるようになっている。
On the other hand, in the molded
この飛翔体100によれば、上述した本発明の爆破切断装置1を備えているので、飛翔体(ロケットやミサイル)に何らかの異常が発生した場合など、飛翔体本体110と燃料タンク120とを分離する必要がある場合、燃料タンク120を固定する飛翔体本体110の切断と、燃料タンク120の切断とを同時に行うことができるので、地上への被害を抑えることが可能となる。また、特許文献1及び2のように複数のV型成型爆破線の間に遮蔽板を設置する必要がないので、飛翔体全体として重量を低減し、シンプルな構造とすることができる。
According to the flying
なお、本発明の爆破切断装置1は、飛翔体本体110と燃料タンク120とを分離する分離装置に限定されることなく、例えば多段ロケット分離装置、さらに構造物解体装置など、目的に応じて適宜使用することができる。
The blast cutting device 1 of the present invention is not limited to a separation device that separates the flying
1…爆破切断装置、10,10A…成型爆破線、11,11A…ライナー、12…爆薬、13…溝部、14…ジェット、20…起爆装置、30…被切断対象物、100…飛翔体、110…飛翔体本体、120…燃料タンク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (5)
前記成型爆破線に接続された起爆装置と、を有し、
前記ライナーには、複数の被切断対象物にそれぞれ対向するように複数の溝部が形成されることを特徴とする爆破切断装置。 A molded explosion line with a liner filled with explosives;
A detonator connected to the molded explosion line,
The blast cutting apparatus according to claim 1, wherein a plurality of grooves are formed in the liner so as to face a plurality of objects to be cut.
前記飛翔体本体と前記燃料タンクとを分離する分離装置として、請求項1〜4のいずれか1項に記載の爆破切断装置が用いられることを特徴とする飛翔体。 In a flying object equipped with a fuel tank that contains fuel to burn and fly,
The flying body according to any one of claims 1 to 4, wherein the blast cutting device according to any one of claims 1 to 4 is used as a separating device for separating the flying body main body and the fuel tank.
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Legal Events
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130924 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20140212 |