RU2472103C1 - Electric explosive device - Google Patents
Electric explosive device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2472103C1 RU2472103C1 RU2011133862/11A RU2011133862A RU2472103C1 RU 2472103 C1 RU2472103 C1 RU 2472103C1 RU 2011133862/11 A RU2011133862/11 A RU 2011133862/11A RU 2011133862 A RU2011133862 A RU 2011133862A RU 2472103 C1 RU2472103 C1 RU 2472103C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- initiator
- plate
- cable
- explosive
- charge
- Prior art date
Links
Landscapes
- Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электровзрывным устройствам, используемым для подрыва бризантных взрывчатых веществ (БВВ), а более конкретно - к инициирующим системам, выполненным на основе электрических детонаторов с взрывающимся мостиком.The invention relates to electric explosive devices used to detonate blasting explosives (BVV), and more particularly to initiating systems based on electric detonators with an exploding bridge.
Заявляемое изобретение позволяет решить следующие задачи, стоящие в данной области техники: повышение технологичности изготовления, универсальности в обращении и работе электрических детонаторов, а также уменьшение энергопотребления и габаритов систем инициирования на основе таких детонаторов.The claimed invention allows to solve the following problems in the art: increasing the manufacturability, versatility in handling and operation of electric detonators, as well as reducing the power consumption and overall dimensions of initiation systems based on such detonators.
Известен электрический детонатор (пат. RU №2247925, МПК: F42В 3/12), включающий установленные последовательно взрывающийся пленочный мостик, метаемую пластину, втулку со сквозным отверстием, соответствующим форме пленочного мостика, заряд термостойкого взрывчатого вещества БВВ. Детонатор работает на принципе метания тонкой пластины продуктами электрического взрыва пленочного мостика в цилиндрическом окне втулки. Метаемая пластина, соударяясь с зарядом ВВ, вызывает в нем детонацию.Known electric detonator (US Pat. RU No. 2247925, IPC: F42B 3/12), including installed sequentially exploding film bridge, throwing plate, sleeve with a through hole corresponding to the shape of the film bridge, charge heat-resistant explosive explosives. The detonator operates on the principle of throwing a thin plate with the products of an electric explosion of a film bridge in a cylindrical window of a sleeve. The missile plate, colliding with the explosive charge, causes detonation in it.
К недостаткам описанного выше детонатора следует отнести сложность технологии изготовления (изготовление предполагает ручную сборку из деталей, размером в несколько миллиметров).The disadvantages of the detonator described above should include the complexity of the manufacturing technology (manufacturing involves manual assembly from parts a few millimeters in size).
Известно электровзрывное устройство (пат. US 4471697 от 28.01.1982, опубл. 18.09.1984, F42C 19/12), выбранное в качестве прототипа заявленному изобретению, как наиболее близкое по решаемой задаче и количеству сходных признаков. Известное устройство содержит детонаторы, соединенные последовательно кабелем, выполненным с плоскими электродами, при этом детонатор состоит из следующих основных элементов: инициатора и заряда БВВ. Инициатор выполнен из двух отдельных конструктивных узлов, один из которых включает диэлектрическое гибкое основание с нанесенным медным покрытием, выполненным в форме мостика и прилегающих электродов, и изолирующую пленку, а другой - сапфировую втулку, установленную со стороны, обратной медному покрытию. Детонатор работает по тому же принципу, что и описанный выше. Благодаря тому, что электроды кабеля выполнены плоскими и расположены строго друг над другом удается свести индуктивность кабеля и его волновое сопротивление к минимуму. Что, в свою очередь, снижает энергопотребление устройства в целом.Known electric blasting device (US Pat. US 4471697 from 01/28/1982, publ. 09/18/1984, F42C 19/12), selected as a prototype of the claimed invention, as the closest in solving the problem and the number of similar features. The known device contains detonators connected in series with a cable made with flat electrodes, while the detonator consists of the following main elements: initiator and charge of explosive charge. The initiator is made of two separate structural units, one of which includes a dielectric flexible base with a copper coating made in the form of a bridge and adjacent electrodes, and an insulating film, and the other a sapphire sleeve mounted on the side opposite the copper coating. The detonator works on the same principle as described above. Due to the fact that the cable electrodes are made flat and located strictly one above the other, it is possible to minimize the cable inductance and its wave impedance to a minimum. Which, in turn, reduces the power consumption of the device as a whole.
К недостаткам данного устройства следует отнести: высокие энергетические потери в электродах ввиду их относительно высокого сопротивления; неустойчивость материала моста и электродов (медь) к воздействию внешней среды, что может привести к ухудшению показателей надежности срабатывания детонатора после длительного хранения; высокую трудоемкость сборки, предполагающую ручное позиционирование малогабаритных деталей; невозможность создания систем многоточечного инициирования со значительным расстоянием между точками инициирования.The disadvantages of this device include: high energy losses in the electrodes due to their relatively high resistance; instability of the material of the bridge and electrodes (copper) to environmental influences, which can lead to a deterioration in the reliability of the detonator after a long storage; high complexity of the assembly, involving the manual positioning of small parts; the impossibility of creating multi-point initiation systems with a significant distance between the initiation points.
Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей устройства (а именно: возможность создания различных многоточечных систем инициирования на основе одной конструкции электроинициатора). Дополнительным результатом является уменьшение габаритов электровзрывного устройства и повышение стойкости к внешним воздействиям.The technical result of the invention is to expand the functionality of the device (namely: the ability to create various multi-point initiation systems based on one design of the electric initiator). An additional result is a reduction in the size of an electric explosive device and an increase in resistance to external influences.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в электровзрывном устройстве, содержащем детонаторы, соединенные кабелем, выполненным с плоскими электродами, и включающие заряд бризантного взрывчатого вещества (БВВ) и инициатор с взрывающимся пленочным мостиком и метаемой пластиной, отделенной от заряда БВВ пластиной с отверстием, инициатор выполнен в виде отдельного узла, в который входит взрывающийся пленочный мостик, пластина с отверстием и метаемая пластина, при этом инициатор снабжен контактами для соединения с электродами кабеля, которые выведены на его поверхность со стороны размещения инициатора, при этом количество выводов соответствует количеству детонаторов.The specified technical result is achieved due to the fact that in an electric blasting device containing detonators connected by a cable made with flat electrodes and including a charge of blasting explosive (BVV) and an initiator with an exploding film bridge and a missile plate separated from the charge of the BVV by a plate with a hole , the initiator is made in the form of a separate unit, which includes an exploding film bridge, a plate with a hole and a throwable plate, while the initiator is provided with contacts for connecting with the electric cable rods that are brought to its surface from the initiator placement side, while the number of leads corresponds to the number of detonators.
При этом электроды кабеля и инициатора, а также мостик могут быть выполнены из алюминия.In this case, the electrodes of the cable and initiator, as well as the bridge, can be made of aluminum.
Выполнение инициатора в виде единого конструктивного узла позволяет повысить технологичность и точность сборки, т.к. отпадает необходимость ручного совмещения разных узлов друг с другом.The implementation of the initiator in the form of a single structural unit allows to increase the manufacturability and accuracy of the assembly, there is no need to manually combine different nodes with each other.
Выполнение электродов кабеля плоскими позволяет сблизить токоведущие части, что значительно снижает их индуктивность, то есть снижает энергопотребление системы в целом.The execution of the cable electrodes flat allows you to bring together live parts, which significantly reduces their inductance, that is, reduces the energy consumption of the system as a whole.
Использование в заряде детонатора малочувствительного БВВ повышает безопасность устройства в обращении.The use of a low-sensitivity BVV in the detonator charge increases the safety of the device in circulation.
Снабжение инициатора пленочным мостиком на керамической подложке обеспечивает высокое значение рассеиваемой мощности (более 1 Вт) и тока, не приводящего к выходу детонатора из строя (более 1 А). Что обеспечивает высокую стойкость детонатора к электромагнитному излучению, в т.ч. и сверхвысокой частоты (СВЧ).Providing the initiator with a film bridge on a ceramic substrate provides a high value of dissipated power (more than 1 W) and current that does not lead to the detonator failing (more than 1 A). That provides high resistance of the detonator to electromagnetic radiation, including and super high frequency (microwave).
Возбуждение детонации в заряде ВВ происходит под воздействием удара тонкой пластины, что позволяет отделить электрическую часть детонатора от ВВ и их состыковку производить непосредственно перед установкой в изделия, а благодаря снабжению инициатора контактами появляется возможность варьировать количество детонаторов и расстояние между ними на требуемом участке кабеля при минимальном монтаже.The detonation in the explosive charge is excited by the impact of a thin plate, which allows the electric part of the detonator to be separated from the explosive and docked immediately before installation in the products, and by supplying the initiator with contacts, it becomes possible to vary the number of detonators and the distance between them on the desired cable section with a minimum installation.
Снабжение инициатора контактами для соединения с электродами кабеля, которые выведены на его поверхность со стороны размещения инициатора при соответствии количества выводов количеству детонаторов, позволяет упростить монтаж и повысить его безопасность. Отсутствие широко используемых в настоящее время коаксиальных разъемов и разветвителей позволяет уменьшить габариты устройства.Providing the initiator with contacts for connecting to the cable electrodes, which are brought to its surface from the side of the initiator placement, when the number of leads corresponds to the number of detonators, this simplifies installation and increases its safety. The absence of the currently widely used coaxial connectors and splitters allows to reduce the dimensions of the device.
Для повышения стойкости к внешним воздействиям электроды кабеля, инициатора и взрывающийся мостик выполняют из алюминия.To increase resistance to external influences, the electrodes of the cable, initiator and exploding bridge are made of aluminum.
На чертеже изображен общий вид заявляемого электровзрывного устройства, гдеThe drawing shows a General view of the inventive electric explosive device, where
1 - заряд ВВ, 2 - пластина с отверстием, 3 - отверстие, 4 - пленка-материал метаемой пластины, 5 - подложка с нанесенными электродами 6 и пленочным мостиком 7, 8 - выводы кабеля, 9 - ленточный кабель, 10 - проводник кабеля.1 - explosive charge, 2 - plate with a hole, 3 - hole, 4 - film-material of a throwable plate, 5 - substrate with deposited electrodes 6 and a film bridge 7, 8 - cable leads, 9 - ribbon cable, 10 - cable conductor.
Примером конкретного выполнения заявляемого устройства может служить конструкция со следующими деталями.An example of a specific implementation of the claimed device can serve as a design with the following details.
Заряд ВВ 1 выполнен из гексанитростильбена с удельной поверхностью от 4 до 15 м2/г, прессованный из порошка до плотности 1,5-1,6 г/см3 с введением полимерного связующего или без него. Скорость детонации такого заряда составляет от 6 до 7 км/с.The explosive charge 1 is made of hexanitrostilbene with a specific surface area of 4 to 15 m 2 / g, pressed from powder to a density of 1.5-1.6 g / cm 3 with or without the introduction of a polymer binder. The detonation velocity of such a charge is from 6 to 7 km / s.
Детонатор состоит из основания 5, пластины 2 с отверстием 3, которые выполнены из «Поликора», взрывающегося пленочного мостика 7, который с прилегающими электродами 6 выполнены методом вакуумного напыления и последующего химического травления из алюминия и имеют толщину 5 мкм. Мостик 7 выполнен прямоугольным длиной 0,5 мм и шириной от 0,2 мм. Материал метаемой пластины 4 представляет собой полиимидную пленку типа ПМФ-С-352. Форма и размеры отверстия в пластине 3 соответствуют таковым для мостика 7 или на 5-10% превосходят их.The detonator consists of a base 5, a plate 2 with a hole 3, which are made of Polikor, an exploding film bridge 7, which with adjacent electrodes 6 are made by vacuum deposition and subsequent chemical etching of aluminum and have a thickness of 5 μm. The bridge 7 is made of a rectangular length of 0.5 mm and a width of 0.2 mm. The material of the missile plate 4 is a polyimide film of the PMF-S-352 type. The shape and size of the holes in the plate 3 correspond to those for the bridge 7 or 5-10% superior to them.
Кабель 9 состоит из алюминиевых электродов 10 толщиной - 50 мкм и шириной 5 мм. Электроды разделены диэлектрической пленкой с высоким удельным сопротивлением - ПМФ-С-352. Ширина выводов 8 соответствует ширине электродов, прилегающих к пленочному мостику.Cable 9 consists of aluminum electrodes 10 with a thickness of 50 μm and a width of 5 mm. The electrodes are separated by a dielectric film with high resistivity - PMF-S-352. The width of the terminals 8 corresponds to the width of the electrodes adjacent to the film bridge.
На ленточном кабеле 9 может быть установлено несколько инициаторов, их число зависит от мощности электрического импульса, вводимого в устройство.Several initiators can be installed on the ribbon cable 9, their number depends on the power of the electric pulse introduced into the device.
Электровзрывное устройство работает следующим образом.Electric explosive device operates as follows.
При подаче импульса электрического тока амплитудой 1 кА и длительностью 250 нс (например, от источника тока конденсаторного типа) по ленточному кабелю 9 к пленочному мостику 7 происходит взрыв последнего. При этом давление расширяющейся плазмы, образованной из материала моста, заставляет фрагмент пленки 4 ускоренно двигаться в отверстие 3 (канале) пластины 2 до соударения фрагмента с зарядом ВВ 1. При подлете к заряду ВВ 1 скорость фрагмента может составлять 4 км/с. Удар фрагмента по поверхности ВВ вызывает его детонацию.When a pulse of electric current with an amplitude of 1 kA and a duration of 250 ns (for example, from a current source of a capacitor type) is supplied through a ribbon cable 9 to the film bridge 7, the latter explodes. In this case, the pressure of the expanding plasma formed from the bridge material causes the film fragment 4 to accelerate into the hole 3 (channel) of the plate 2 until the fragment collides with the explosive 1 charge. When approaching the explosive 1 charge, the fragment velocity can be 4 km / s. The impact of a fragment on the explosive surface causes its detonation.
Работоспособность предложенного взрывного устройства проверена при температурах от -60°С до +120°С.The performance of the proposed explosive device was tested at temperatures from -60 ° C to + 120 ° C.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011133862/11A RU2472103C1 (en) | 2011-08-11 | 2011-08-11 | Electric explosive device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011133862/11A RU2472103C1 (en) | 2011-08-11 | 2011-08-11 | Electric explosive device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2472103C1 true RU2472103C1 (en) | 2013-01-10 |
Family
ID=48806174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011133862/11A RU2472103C1 (en) | 2011-08-11 | 2011-08-11 | Electric explosive device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2472103C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2546914C1 (en) * | 2014-01-09 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет) | Device of initiation of explosive charges |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4471697A (en) * | 1982-01-28 | 1984-09-18 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Bidirectional slapper detonator |
| JP2004278856A (en) * | 2003-03-13 | 2004-10-07 | Nippon Kayaku Co Ltd | Initiator using thin-film bridge |
| JP2007024327A (en) * | 2005-07-12 | 2007-02-01 | Matsuo Electric Co Ltd | Igniter for electric ignition device |
| RU86724U1 (en) * | 2009-05-21 | 2009-09-10 | Михаил Иосифович Фильковский | ELECTRICAL INITIAL DEVICE |
-
2011
- 2011-08-11 RU RU2011133862/11A patent/RU2472103C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4471697A (en) * | 1982-01-28 | 1984-09-18 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Bidirectional slapper detonator |
| JP2004278856A (en) * | 2003-03-13 | 2004-10-07 | Nippon Kayaku Co Ltd | Initiator using thin-film bridge |
| JP2007024327A (en) * | 2005-07-12 | 2007-02-01 | Matsuo Electric Co Ltd | Igniter for electric ignition device |
| RU86724U1 (en) * | 2009-05-21 | 2009-09-10 | Михаил Иосифович Фильковский | ELECTRICAL INITIAL DEVICE |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2546914C1 (en) * | 2014-01-09 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет) | Device of initiation of explosive charges |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2295694C2 (en) | Combined detonators for use with blasting devices | |
| US4334474A (en) | Warhead initiation system | |
| US5731538A (en) | Method and system for making integrated solid-state fire-sets and detonators | |
| US8281718B2 (en) | Explosive foil initiator and method of making | |
| US9091520B2 (en) | Detonation of explosives | |
| US20130284043A1 (en) | Silver bridge element slapper detonator | |
| RU2472103C1 (en) | Electric explosive device | |
| US10345084B1 (en) | Initiator assembly with exploding foil initiator and detonation detection switch | |
| US7191706B2 (en) | Optically triggered fire set/detonator system | |
| CN109612342A (en) | Microchip Exploding foil initiator and preparation method thereof based on bridge foil in parallel | |
| RU2247925C1 (en) | Electric detonator | |
| US9423229B1 (en) | Imploding barrel initiator and related methods | |
| US11209249B2 (en) | Methods to improve burst uniformity and efficiency in exploding foil initiators | |
| RU2461790C1 (en) | Blasting charge by staroverov-7 /versions/ | |
| RU2465538C2 (en) | Contact sensor for registration of fragment approach moment during fragmentation shell explosion | |
| RU2244250C1 (en) | Method for electric bursting of extended explosive charges | |
| RU2465539C2 (en) | Contact sensor for registration of damage agent approach moment during fragmentation shell explosion | |
| RU201446U1 (en) | DEVICE FOR INITIATING DETONATING EXTENDED CHARGES | |
| US8037824B1 (en) | Exploding foil initiator actuated cartridge | |
| WO2016011463A1 (en) | An initiator | |
| GB2534945A (en) | Tuneable shaped charge | |
| RU2554018C2 (en) | Warhead payload of air bomb, missile, sea mine, land mine | |
| US11927431B1 (en) | Firing switch for compact capacitive discharge unit | |
| CN109341430B (en) | Planar three-electrode driver and preparation method thereof | |
| RU2415369C1 (en) | Method of handling articles comprising explosive charge, and explosive device |