RU2204799C2

RU2204799C2 - Device for localization of action of explosive mechanisms

Info

Publication number: RU2204799C2
Application number: RU2000102247/02A
Authority: RU
Inventors: М.В. Сильников; А.И. Михайлин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение специальных материалов"
Priority date: 2000-01-28
Filing date: 2000-01-28
Publication date: 2003-05-20

Abstract

FIELD: applicable at rendering harmless of dangerously explosive objects. SUBSTANCE: device for localization of action of explosive mechanisms has one or more vessels with an envelope made of elastic material, filled with noncombustible liquid with formation of a cavity in the lower part, handle for setting and an anti-fragmentation screen. The noncombustible liquid comprises a frothing additive solutionof alkylarylsylfanate of Na 5 to 15% of the total volume of liquid. EFFECT: enhanced efficiency of protection of people and structures against the action of explosive devices, features flame-arresting properties. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области специальной техники и применяется при обезвреживании взрывоопасных предметов. Представленное устройство локализации воздействий взрывных устройств снижает осколочное и термическое воздействия при взрыве, гасит ударные и акустические волны. The invention relates to the field of special equipment and is used in the disposal of explosive objects. The presented device for localizing the effects of explosive devices reduces shrapnel and thermal effects during an explosion, dampens shock and acoustic waves.

Известны устройства в виде цилиндрических камер и контейнеров, выполненные из высокопрочных сталей и сплавов. Например, изготавливаемые научно-производственным предприятием "Экотест", город Саров Нижегородской области. Эти устройства способны выдержать осколочно-фугасное воздействие продуктов взрыва при срабатывании взрывных устройств, мощность которых не превосходит заданную. Known devices in the form of cylindrical chambers and containers made of high strength steels and alloys. For example, manufactured by the research and production enterprise "Ecotest", the city of Sarov, Nizhny Novgorod region. These devices are able to withstand high-explosive fragmentation of explosive products when explosive devices are triggered, the power of which does not exceed a given value.

Известен также резервуар для взрывчатого вещества с наружным защитным экраном (см. патент США 4833967, МПК F 42 B 37/00, опубл. 30.06.89 г.)
Общим недостатком приведенных устройств контейнерного типа является необходимость доставки и загрузки в контейнер взрывного устройства либо предмета, который может им оказаться. В ходе такой доставки повышается вероятность срабатывания взрывных устройств и, если эта доставка осуществляется людьми, риск становится неоправданно велик. Механизмы для доставки взрывоопасных предметов сложны и дорогостоящи. Еще одним недостатком является то, что при мощности заряда бомбы, превосходящей запас прочности контейнера, его разрушенные металлические конструкции будут являться дополнительными поражающими элементами. Кроме того, металл, являясь кристаллическим веществом, хорошо проводит акустические волны, в которые преобразуется ударная волна после столкновения с непреодолимой для нее преградой, в данном случае стенкой устройства. Мощные акустические сигналы также могут являться поражающим фактором, воздействуя прежде всего на органы слуха.Also known is a reservoir for an explosive with an external protective shield (see US patent 4833967, IPC F 42 B 37/00, publ. 30.06.89)
A common drawback of these container-type devices is the need for delivery and loading into the container of an explosive device or object that may turn out to be. During such delivery, the likelihood of detonation of explosive devices increases and, if this delivery is carried out by people, the risk becomes unreasonably great. Explosive delivery mechanisms are complex and expensive. Another disadvantage is that with a bomb charge power exceeding the container's safety margin, its destroyed metal structures will be additional damaging elements. In addition, the metal, being a crystalline substance, conducts acoustic waves well into which the shock wave is converted after collision with an insurmountable obstacle for it, in this case the device wall. Powerful acoustic signals can also be a damaging factor, affecting primarily the hearing organs.

Известен патент РФ F 42 D 5/045 (11) 2030708, представляющий способ гашения воздушных ударных волн при взрывных работах, включающий размещение перед подрывом преград из газожидкостной среды, отличающийся тем, что в качестве преграды используется водонепроницаемая оболочка, заполненная пустотелыми сферами и/или кусками пенопласта и водой. Пустотелые сферы при этом могут быть заполнены газожидкостной пеной. Недостатками таких преград является низкая плотность газожидкостной преграды, что приводит к большим объемам устройств с ее использованием, кроме того, производство пустотелых сфер, заполненных устойчивой газожидкостной пеной, связанно с технологическими трудностями. Known RF patent F 42 D 5/045 (11) 2030708, representing a method of damping air shock waves during blasting operations, including placement of barriers from a gas-liquid medium before blasting, characterized in that a waterproof shell filled with hollow spheres and / or pieces of foam and water. Hollow spheres can be filled with gas-liquid foam. The disadvantages of such barriers are the low density of the gas-liquid barrier, which leads to large volumes of devices with its use, in addition, the production of hollow spheres filled with stable gas-liquid foam is associated with technological difficulties.

Известно устройство (бомбовый ингибитор) по патенту США 4836079, МКИ F 42 B 33/00, С 06 В 21/00, опубл. 06.06.89 г., содержащее гибкую емкость, заполненную жидкостью (обычно водой), и рукоятку. Недостатком этого изобретения является отсутствие слоя, обеспечивающего защиту от осколков оболочки взрывного устройства и других твердых (дробь, картечь и т.д.) тел, которыми начиняют взрывные устройства для увеличения их поражающей способности. A device (bomb inhibitor) is known according to US patent 4836079, MKI F 42 B 33/00, C 06 V 21/00, publ. 06/06/89, containing a flexible container filled with liquid (usually water), and a handle. The disadvantage of this invention is the lack of a layer that provides protection from fragments of the shell of an explosive device and other solid (shot, buckshot, etc.) bodies that start explosive devices to increase their destructive ability.

В качестве прототипа, не имеющего недостатков перечисленных выше аналогов, выбрано устройство локализации воздействий взрывных механизмов по патенту РФ 2425232, МКИ F 42 В 39/00, F 42 В 33/00, опубл. 20.01.99. Устройство содержит одну или более емкостей с оболочкой, выполненной из эластичного материала, заполненных негорючей жидкостью, с образованием полости в нижней части, и рукоятку для доставки и установки. По контуру периферийной части емкости дополнительно установлен противоосколочный экран, выполненный в виде "юбки" из высокомодульной ткани. Энергия ударной волны, проходящей через жидкость, расходуется на образование турбулентных потоков, диспергирование и разлет образующихся капель жидкости. При этом она гасится за счет сил поверхностного натяжения и вязкости. При высокоскоростных нагрузках, например при попадании осколков, эти силы так велики, что сопротивление массы жидкости высокоскоростным нагрузкам сравнимо с сопротивлением твердых кристаллических тел. При этом использование жидкости в качестве преграды для ударной волны предпочтительно, так как при разрушении локализатора от воздействий взрывных механизмов жидкость не становится опасным поражающим элементом, а энергия ударной волны расходуется на ее диспергирование. Кроме того, рассеиваемая взрывом жидкость обладает пламегасящими свойствами. As a prototype that does not have the disadvantages of the above analogues, a device for localizing the effects of explosive mechanisms according to the patent of the Russian Federation 2425232, MKI F 42 V 39/00, F 42 V 33/00, publ. 01/20/99. The device comprises one or more containers with a shell made of an elastic material filled with a non-combustible liquid, with the formation of a cavity in the lower part, and a handle for delivery and installation. An anti-splinter screen made in the form of a “skirt” of high-modulus fabric is additionally installed along the contour of the peripheral part of the tank. The energy of a shock wave passing through a liquid is spent on the formation of turbulent flows, dispersion and expansion of the resulting liquid droplets. At the same time, it is extinguished due to the forces of surface tension and viscosity. At high-speed loads, for example, when fragments hit, these forces are so great that the resistance of the liquid mass to high-speed loads is comparable to the resistance of solid crystalline bodies. Moreover, the use of liquid as an obstacle for a shock wave is preferable, since when a localizer is destroyed by explosive mechanisms, the liquid does not become a dangerous damaging element, and the energy of the shock wave is spent on its dispersion. In addition, the liquid dispersed by the explosion has flame-retardant properties.

Задачей настоящего изобретения является создание устройства, обладающего более высокой способностью гасить энергию ударной волны при аналогичных весовых и объемных показателях. The objective of the present invention is to provide a device with a higher ability to absorb the energy of a shock wave at similar weight and volume indicators.

Технический результат достигается тем, что устройство локализации воздействий взрывных механизмов содержит одну или более емкостей с оболочкой, выполненной из эластичного материала, заполненных негорючей жидкостью, с образованием полости в нижней части, рукоятку для установки, противоосколочный экран. При этом в состав негорючей жидкости входит пенообразующая добавка. The technical result is achieved in that the device for localizing the effects of explosive mechanisms contains one or more containers with a shell made of an elastic material filled with a non-combustible liquid, with the formation of a cavity in the lower part, a handle for installation, an anti-splinter screen. In this case, a non-combustible liquid includes a foaming additive.

В качестве пенообразующей добавки в негорючей жидкости используется жидкость ПО-1Д в количестве 5-15% общего объема жидкости. As a foaming additive in a non-combustible liquid, PO-1D liquid is used in an amount of 5-15% of the total liquid volume.

Увеличение способности гасить ударную волну происходит благодаря следующим явлениям. В ходе рассеяния жидкости общая площадь ее поверхности увеличивается, при этом на образование новых поверхностей расходуется часть энергии ударной волны. Остальная энергия ударной волны преобразуется в кинетическую энергию образовавшихся капель, тепловую энергию (термическое воздействие) и акустические волны. Термическое воздействие и акустические волны являются нежелательными воздействиями. Наибольшую свободную поверхность имеет жидкость в виде пены. Следовательно, процесс ее образования более энергоемкий, чем процесс рассеяния жидкости с образованием капель. Из выше изложенного можно сделать вывод, что явление кавитации (образование и захлопование парогазовых пузырьков), которое происходит под действием как ударных, так и сильных акустических волн, способствует рассеянию энергии этих волн. Таким образом, введение в используемую негорючую жидкость добавки, способствующей максимальному ценообразованию в момент взрыва, способствует рассеянию энергии ударной волны, и, следовательно, ее разрушительных (поражающих) воздействий. Эту добавку следует выбирать таким образом, чтобы она способствовала активному ценообразованию при воздействии взрыва, устойчивость образовавшейся пены в данном случае не имеет большого значения. An increase in the ability to dampen a shock wave occurs due to the following phenomena. During liquid scattering, the total surface area increases, and part of the energy of the shock wave is spent on the formation of new surfaces. The remaining energy of the shock wave is converted into the kinetic energy of the formed droplets, thermal energy (thermal effect) and acoustic waves. Thermal exposure and acoustic waves are undesirable effects. The largest free surface has a liquid in the form of foam. Therefore, the process of its formation is more energy intensive than the process of scattering of a liquid with the formation of droplets. From the above it can be concluded that the phenomenon of cavitation (the formation and collapse of vapor-gas bubbles), which occurs under the influence of both shock and strong acoustic waves, contributes to the dissipation of the energy of these waves. Thus, the introduction of an additive in the non-combustible liquid used that promotes maximum pricing at the time of the explosion helps to dissipate the energy of the shock wave, and therefore its destructive (damaging) effects. This additive should be chosen in such a way that it promotes active pricing under the influence of an explosion, the stability of the resulting foam in this case is not of great importance.

Представляемое устройство локализации воздействий взрывных механизмов поясняется чертежом, на котором показано поперечное сечение устройства локализации воздействий взрывных механизмов с одной рабочей емкостью, где: 1 - рукоятка; 2 - взрывной механизм, помещенный в чемодан (подозрительный предмет), 3 - рабочая полость устройства, 4 - емкость из эластичного материала (резины), 5 - негорючая жидкость с пенообразующей добавкой, которая может содержать 92% (объема) воды, 8% (объема) пенообразующей добавки ПО-1Д, которая применяется пожарными службами и представляет собой 26-29% (в вес. %) водный раствор рафинированного алкиларилсульфаната, 6-противоосколочный экран из ткани типа "Кевлар". The presented device for localizing the effects of explosive mechanisms is illustrated in the drawing, which shows a cross-section of a device for localizing the effects of explosive mechanisms with one working capacity, where: 1 - handle; 2 - an explosive mechanism placed in a suitcase (a suspicious item), 3 - the working cavity of the device, 4 - a container of elastic material (rubber), 5 - a non-combustible liquid with a foaming additive that may contain 92% (volume) of water, 8% ( volume) foaming additive PO-1D, which is used by the fire services and is a 26-29% (wt.%) aqueous solution of refined alkylaryl sulfonate, a 6-fragment shielding screen made of Kevlar-type fabric.

Устройство локализации воздействий взрывных механизмов работает следующим образом. A device for localizing the effects of explosive mechanisms works as follows.

Устройство локализации воздействий взрывных механизмов с помощью рукоятки 1 устанавливается на обнаруженный подозрительный предмет 2 таким образом, что выполненная в нижней части устройства полость 3 позволяет полностью отделить обнаруженный подозрительный предмет 2 от окружающего пространства. В случае взрыва накрытого таким образом предмета энергия взрыва и большая часть осколков поглощается эластичной, упругой оболочкой 4 и негорючей жидкостью 5, при этом происходит ценообразование с одновременным ее разбрызгиванием, что приводит к пламегасящему эффекту. Часть осколков задерживается противоосколочным экраном 6. The device for localizing the effects of explosive mechanisms using the handle 1 is installed on the detected suspicious object 2 in such a way that the cavity 3 made in the lower part of the device allows to completely separate the detected suspicious object 2 from the surrounding space. In the case of an explosion of an object covered in this way, the energy of the explosion and most of the fragments are absorbed by the elastic, elastic shell 4 and non-combustible liquid 5, and pricing occurs with its simultaneous spraying, which leads to a flame-retardant effect. Part of the fragments is delayed by a shatterproof screen 6.

Таким образом, предлагаемое устройство локализации воздействий взрывных устройств обеспечивает эффективную защиту людей и сооружений от фугасного и осколочного воздействий взрыва, при этом обладает также пламегасящими свойствами. Thus, the proposed device for localizing the effects of explosive devices provides effective protection of people and structures from high-explosive and fragmentation effects of an explosion, while also possessing flame-retardant properties.

Claims

1. A device for localizing the effects of explosive mechanisms, containing one or more containers with a shell made of an elastic material filled with a non-combustible liquid, with the formation of a cavity in the lower part, a handle for installation, an anti-splinter screen, characterized in that the non-combustible liquid contains a foaming additive .

2. The device according to p. 1, characterized in that as a foaming additive in a non-combustible liquid, PO-1D liquid is used in an amount of 5-15% of the total liquid volume.