RU2193749C2

RU2193749C2 - Blast tester with limitation of space

Info

Publication number: RU2193749C2
Application number: RU2000121108A
Authority: RU
Inventors: М.В. Сильников; А.И. Михайлин; А.В. Орлов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение специальных материалов"
Priority date: 2000-08-04
Filing date: 2000-08-04
Publication date: 2002-11-27

Abstract

FIELD: localization of action of blast mechanisms, deactivation of explosive objects. SUBSTANCE: blast tester includes one or more tanks filled with dispersing agent and enclosed in shell of elastic material with formation of space in lower part to house blast unit. Layer of material not forming dangerous fragments, securing symmetric position of blast unit in space and preventing its contact with elastic shell covers surface of elastic shell on side of space. EFFECT: effective protection of men and structures against fragmentation and blast action when hand grenades and other explosive devices explode. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области специальной техники и может быть эффективно использовано для подавления осколочного и фугасного воздействий взрыва и тем самым значительного уменьшения ущерба от взрывов, происходящих в результате террористических актов. The invention relates to the field of special equipment and can be effectively used to suppress high-explosive and fragmentation effects of the explosion and thereby significantly reduce the damage from explosions resulting from terrorist attacks.

В настоящее время в специальной технике используется широкая гамма изделий, предназначенных для локализации взрывов. Как правило, это контейнеры, выполненные из высокопрочных сплавов, способные выдержать осколочно-фугасное воздействие продуктов взрыва при срабатывании взрывных устройств заданной массы. Currently, a wide range of products designed to localize explosions is used in special equipment. As a rule, these are containers made of high-strength alloys capable of withstanding the high-explosive fragmentation of explosion products when explosive devices of a given mass are triggered.

Известен, например, резервуар для взрывчатого вещества с наружным защитным экраном по патенту США 4833967, МКИ F 42 B 37/00, опубликованному 30.06.89 г. Known, for example, an explosive reservoir with an external protective shield according to US patent 4833967, MKI F 42 B 37/00, published 30.06.89,

Общим недостатком устройств контейнерного типа является необходимость доставки обнаруженного предмета (взрывного устройства) с последующей загрузкой (с риском для жизни) в контейнер. Другим недостатком является то, что при мощности заряда взрывчатого вещества, превосходящей запас прочности контейнера, его разрушенные металлические конструкции будут являться дополнительными поражающими элементами. A common drawback of container-type devices is the need to deliver the detected item (explosive device) with subsequent loading (with risk to life) into the container. Another disadvantage is that when the explosive charge exceeds the safety factor of the container, its destroyed metal structures will be additional damaging elements.

Известно также устройство (бомбовый ингибитор) по патенту США 4836079, МКИ F 42 B 33/00, С 06 В 21/00, опубл. 06.06.89 г. Ингибитор включает закрытый контейнер, заполненный негорючей жидкостью, накрывающей бомбу определенного размера так, что жидкость находится между бомбой и окружающим открытым пространством. Недостатком ингибитора является низкий уровень подавления осколочных воздействий ручных гранат в результате отсутствия специальной противоосколочной защиты. Also known device (bomb inhibitor) according to US patent 4836079, MKI F 42 B 33/00, 06 V 21/00, publ. 06/06/89, the Inhibitor includes a closed container filled with a non-combustible liquid that covers a bomb of a certain size so that the liquid is between the bomb and the surrounding open space. The disadvantage of the inhibitor is the low level of suppression of the fragmentation effects of hand grenades as a result of the lack of special anti-fragmentation protection.

В качестве прототипа, не имеющего недостатков перечисленных выше аналогов, выбрано устройство локализации воздействий взрывных механизмов (бомб) по патенту РФ 2125232, МКИ F 42 В 39/00, F 42 В 33/00, опубликованному 20.01.99 г. Устройство содержит одну или более емкостей, заключенных в оболочку из эластичного материала, заполненных негорючей жидкостью (диспергентом), и рукоятку для доставки и установки. В нижней части емкости выполнена полость. По контуру периферийной части емкости дополнительно установлен противоосколочный экран из высокомодульной ткани. As a prototype that does not have the disadvantages of the above analogues, the device for localizing the effects of explosive mechanisms (bombs) according to the patent of the Russian Federation 2125232, MKI F 42 V 39/00, F 42 V 33/00, published on January 20, 1999, was selected. The device contains one or more containers enclosed in a shell of elastic material filled with a non-combustible liquid (dispersant), and a handle for delivery and installation. A cavity is made in the lower part of the tank. An anti-splinter screen of high modulus fabric is additionally installed along the contour of the peripheral part of the tank.

Недостатком прототипа является недостаточная эффективность снижения фугасного действия взрыва в результате раннего разрушения локализатора из-за возможного несимметричного размещения заряда в его полости, а также расположения заряда вблизи оболочки. The disadvantage of the prototype is the lack of effectiveness in reducing the high-explosive effect of the explosion as a result of the early destruction of the localizer due to the possible asymmetric placement of the charge in its cavity, as well as the location of the charge near the shell.

Проведенные расчеты и эксперименты показали, что доля энергии взрыва, переданная локализатору, и соответственно эффективность подавления воздушной ударной волны определяется в первую очередь длительностью промежутка времени до разрушения локализатора. Увеличить время до разрушения можно, обеспечив равномерность нагружения взрывной волной локализатора и снизив уровень нагрузки. Нагрузка на оболочку локализатора определяется давлением в рабочей полости, которое подчиняется (при симметричном расположении заряда в полости) адиабатической зависимости P•V^γ=const, где Р - давление, V - объем полости локализатора, занятой продуктами взрыва, γ - показатель адиабаты, который изменяется с удалением от центра заряда от γ=3 для r≈0...2r₀ до γ=1,4 для r≈4...5r₀ (r₀ - радиус заряда).The calculations and experiments showed that the fraction of the explosion energy transferred to the localizer, and accordingly the effectiveness of suppressing the air shock wave, is determined primarily by the length of time before the localizer collapses. It is possible to increase the time to failure by ensuring uniform loading of the blast wave of the localizer and reducing the load level. The load on the shell of the localizer is determined by the pressure in the working cavity, which obeys (with a symmetrical arrangement of the charge in the cavity) the adiabatic dependence P • V ^γ = const, where P is the pressure, V is the volume of the cavity of the localizer occupied by the explosion products, γ is the adiabatic index, which varies with distance from the center of the charge from γ = 3 for r≈0 ... 2r ₀ to γ = 1.4 for r≈4 ... 5r ₀ (r ₀ is the radius of the charge).

Таким образом, давление на оболочку, примыкающую к полости, зависит от ее удаленности от заряда как 1/r^3γ, т.е. резко спадает с увеличением расстояния от заряда: если на поверхности заряда давление Р₀, то на расстоянии одного радиуса заряда от его поверхности P₁≈1/500 Р₀. Если заряд в полости расположен несимметрично, а тем более вблизи оболочки (конструкция устройства - прототипа допускает такое размещение заряда в полости), давление на ближнюю к заряду зону оболочки возрастает многократно, вызывая быстрое разрушение локализатора. Возможность повышения эффективности, заложенная в конструкцию устройства, выбранного в качестве прототипа, состоит в увеличении размеров его рабочей полости. Однако этот путь ведет к увеличению размеров и массы локализатора, что значительно ухудшает его эксплутационные качества.Thus, the pressure on the shell adjacent to the cavity depends on its distance from the charge as 1 / r ^3γ , i.e. sharply decreases with increasing distance from the charge: if the pressure P ₀ on the surface of the charge, then at a distance of one radius of the charge from its surface P ₁ ≈1 / 500 P ₀ . If the charge in the cavity is located asymmetrically, and even more so near the shell (the design of the prototype device allows such a charge to be placed in the cavity), the pressure on the shell zone closest to the charge increases many times, causing rapid localizer destruction. The possibility of increasing the efficiency inherent in the design of the device selected as a prototype is to increase the size of its working cavity. However, this path leads to an increase in the size and mass of the localizer, which significantly impairs its performance.

Задачей настоящего изобретения является устранение недостатков прототипа, а именно создание локализатора, обеспечивающего больший уровень подавления фугасного воздействия при взрыве ручных гранат и других взрывных устройств при сохранении его габарито-массовых характеристик. The objective of the present invention is to eliminate the disadvantages of the prototype, namely the creation of a localizer that provides a higher level of suppression of high-explosive effects in the explosion of hand grenades and other explosive devices while maintaining its overall mass characteristics.

Указанный технический результат достигается тем, локализатор взрыва содержит одну или более заполненных диспергентом емкостей, заключенных в оболочку из эластичного материала с образованием полости в нижней части для размещения взрывного устройства, на поверхности эластичной оболочки со стороны полости выполнен слой из материала, не образующего при разрушении опасных осколков, обеспечивающий симметричное положение взрывного устройства в полости и исключающий его соприкосновение с эластичной оболочкой. The specified technical result is achieved by the fact that the explosion locator contains one or more dispersant-filled containers enclosed in a shell of elastic material with the formation of a cavity in the lower part for placing an explosive device, on the surface of the elastic shell from the cavity a layer is made of material that does not form hazardous materials during destruction fragments, providing a symmetrical position of the explosive device in the cavity and excluding its contact with the elastic shell.

Толщина изолирующего слоя выбирается таким образом, чтобы размеры оставшейся полости незначительно превышали размеры взрывного устройства. Криминалистическая практика показывает, что значительная часть взрывных устройств, используемых преступниками, изготавливается с применением элементов промышленного производства. В качестве наружного корпуса используются оболочки ручных гранат или газовых баллонов, в качестве зарядов нередко применяются тротиловые шашки. Таким образом, большую часть взрывных устройств возможно разделить на 3-4 группы в зависимости от их габаритов. Это позволяет использовать для локализации взрыва нескольких типов устройств один тип локализатора с одним изолирующим слоем, выполненным за одно с оболочкой, и несколькими видами сменных изолирующих вкладышей, отличающихся размерами полости. The thickness of the insulating layer is selected so that the dimensions of the remaining cavity are slightly larger than the dimensions of the explosive device. Forensic practice shows that a significant part of the explosive devices used by criminals is manufactured using elements of industrial production. Shells of hand grenades or gas cylinders are used as the outer case; TNT blocks are often used as charges. Thus, most of the explosive devices can be divided into 3-4 groups depending on their size. This makes it possible to use one type of localizer with one insulating layer made for one with a shell and several types of replaceable insulating inserts differing in the size of the cavity to localize the explosion of several types of devices.

Авторам не известны технические решения с указанной в формуле изобретения совокупностью признаков, направленные на достижение той же цели, что и в заявляемом в качестве изобретения объекте, поэтому предлагаемое техническое решение отвечает критерию "существенные отличия". The authors are not aware of technical solutions with the set of features indicated in the claims aimed at achieving the same goal as in the object claimed as an invention, therefore, the proposed technical solution meets the criterion of "significant differences".

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором показано поперечное сечение варианта жидкостного локализатора, где: 1 - рукоятка; 2 - взрывное устройство, 3 - рабочая полость устройства, 4 - эластичная (резиновая) оболочка, 5 - диспергент (жидкость), 6 - противоосколочный экран из ткани типа "Кевлар", 7 - изолирующий слой пористого материала (пенополиуретана). The invention is illustrated in the drawing, which shows a cross section of a variant of a liquid localizer, where: 1 - handle; 2 - explosive device, 3 - working cavity of the device, 4 - elastic (rubber) shell, 5 - dispersant (liquid), 6 - shatterproof screen made of Kevlar fabric, 7 - insulating layer of porous material (polyurethane foam).

Локализатор работает следующим образом. The localizer works as follows.

Локализатор с помощью рукоятки 1 устанавливается на обнаруженное взрывное устройство 2 таким образом, что выполненная в нижней части локализатора полость 3 позволяет полностью отделить обнаруженное взрывное устройство 2 от окружающего пространства. При этом изолирующий слой пористого материала 7, занимающий значительную периферийную часть рабочей полости 3 и тем самым уменьшающий ее объем до размеров, близких к габаритам взрывного устройства 2, позволяет установить локализатор таким образом, что взрывное устройство окажется в середине полости. Using the handle 1, the localizer is mounted on the detected explosive device 2 in such a way that the cavity 3 made in the lower part of the localizer allows to completely separate the detected explosive device 2 from the surrounding space. In this case, the insulating layer of porous material 7, which occupies a significant peripheral part of the working cavity 3 and thereby reducing its volume to sizes close to the dimensions of the explosive device 2, allows you to set the localizer so that the explosive device is in the middle of the cavity.

В случае взрыва накрытого таким образом устройства 2 давление на оболочку локализатора 4 распределяется равномерно в силу симметричного расположения взрывного устройства в полости, что предотвращает локальные разрывы и увеличивает время до разрушения локализатора. Кроме того, исключается касание или близкое расположение взрывного устройства к оболочке, сопровождающееся значительным повышением давления на оболочку. Таким образом, исключение перегрузок оболочки приводит к увеличению времени до ее разрушения и доли энергии взрыва, переданной локализатору и снижению доли энергии на образование воздушной ударной волны. Слой материала 7 при разрушении не образует поражающих осколков, т.к., будучи пористым, имеет низкую плотность и высокую сжимаемость, следовательно, давление такого осколка при ударном взаимодействии незначительно. В итоге значительная доля энергии взрыва и большая часть осколков поглощается пористым материалом 7, эластичной оболочкой 4, диспергентом 5 и противоосколочным экраном 6. In the case of an explosion of the device 2 thus covered, the pressure on the shell of the localizer 4 is evenly distributed due to the symmetrical location of the explosive device in the cavity, which prevents local ruptures and increases the time until the localizer is destroyed. In addition, it excludes touching or the proximity of the explosive device to the shell, accompanied by a significant increase in pressure on the shell. Thus, the exclusion of shell overloads leads to an increase in the time before its destruction and the fraction of the explosion energy transferred to the localizer and a decrease in the energy fraction for the formation of an air shock wave. The layer of material 7 does not form damaging fragments upon destruction, since being porous it has a low density and high compressibility, therefore, the pressure of such a fragment during impact interaction is negligible. As a result, a significant fraction of the energy of the explosion and most of the fragments are absorbed by the porous material 7, the elastic shell 4, dispersant 5 and the anti-splinter screen 6.

Таким образом, предлагаемый локализатор взрыва с ограничением полости обеспечивает эффективную защиту людей и сооружений от фугасного и осколочного воздействий при взрыве ручных гранат и других взрывных устройств. Thus, the proposed localization of the explosion with the restriction of the cavity provides effective protection of people and structures from high-explosive and fragmentation impacts when exploding hand grenades and other explosive devices.

На основании вышеизложенного предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом обеспечивает достижение положительного эффекта и удовлетворяет критерию "положительный эффект". Based on the foregoing, the present invention in comparison with the prototype provides a positive effect and meets the criterion of "positive effect".

Claims

Explosion localizer containing one or more dispersant-filled containers enclosed in a shell of elastic material with the formation of a cavity in the lower part for placing an explosive device, characterized in that a layer of material is made on the surface of the elastic shell from the cavity side, which does not form dangerous fragments upon destruction providing a symmetrical position of the explosive device in the cavity and excluding its contact with the elastic shell.