RU2527818C1

RU2527818C1 - Detonation triode (versions)

Info

Publication number: RU2527818C1
Application number: RU2013116699/03A
Authority: RU
Inventors: Александр Владимирович Зубанов; Александр Петрович Осипцов
Priority date: 2013-04-11
Filing date: 2013-04-11
Publication date: 2014-09-10

Abstract

FIELD: blasting operations.

SUBSTANCE: in the first embodiment of the detonation triode, consisting of the detonation channel with two inputs and the partition adjacent to it, separating the channel from the triggered explosive charge, the partition is a separator made in the form of stick of the explosive composition of less sensitivity than the explosive composition of the channel, with dimensions insufficient to trigger the stick at unilateral passage of the detonation along the channel within the size of the stick. In the second embodiment of the detonation triode, consisting of the detonation channel with two inputs and the partition adjacent to it separating the channel from the triggered explosive charge, the partition is a separator made in the form of a package of perpendicular to the axis of the channel alternating plates of the explosive composition and of the inert material. The thickness of each plate of the explosive composition is insufficient to trigger it at unilateral passage of the detonation along the channel, and the thickness of each inert plate is sufficient to trigger detonation in adjacent plates of the explosive composition in collision in front of its end of the detonation waves coming from the inputs of the channel.

EFFECT: increase in reliability, reduction of time of transmission of detonation, increase in accuracy of the calculation of time of the detonation triode through the use of a single detonation physico-chemical process.

4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам, инициирующим детонацию, а именно к детонирующим логическим устройствам, предназначенным для управляемой передачи детонации с целью инициирования взрывных зарядов от одного или более инициаторов. Может быть использовано в различных областях взрывной техники для снижения опасности подготовки к взрыву различных устройств с зарядами взрывчатого вещества или взрывчатого состава (ВС).The invention relates to devices that initiate detonation, namely to detonating logic devices designed for controlled transmission of detonation in order to initiate explosive charges from one or more initiators. It can be used in various fields of explosive technology to reduce the danger of preparing for the explosion of various devices with explosive charges or explosive composition (AC).

Известен взрывной логический элемент И, имеющий два входа и один выход с приемным элементом, выполненные в виде детонационных каналов, которые разделены перегородкой, выполненной из инертного материала (АС №1778491; МПК F42B 3/10, F42C 15/00, опубл. в бюл. №44 от 30.11.1992 г.), представляющий собой детонационный триод (ДТ).Known explosive logic element And having two inputs and one output with a receiving element, made in the form of detonation channels, which are separated by a partition made of inert material (AS No. 1778491; IPC F42B 3/10, F42C 15/00, publ. In bull No. 44 dated November 30, 1992), which is a detonation triode (DT).

Один из недостатков такого устройства заключается в использовании для передачи детонации от входов к выходу двух физических процессов - распространения детонации в ВС и распространения ударной волны в инертном материале и двух переходов между ними. Вначале детонационная волна образует в материале перегородки ударную волну, затем ударная волна в перегородке инициирует детонацию в ВС выходного канала. Это снижает надежность. Другой недостаток состоит в значительной зависимости параметров ударной волны от стабильности свойств материала и качества изготовления перегородки. Например, при изменении плотности материала перегородки время передачи детонации через триод будет меняться, триод будет работать нестабильно. Это также снижает надежность устройства. Еще одним недостатком прототипа является большой размер перегородки.One of the drawbacks of such a device is the use of two physical processes for detonation transmission from inputs to outputs - the propagation of detonation in the aircraft and the propagation of a shock wave in an inert material and two transitions between them. First, the detonation wave forms a shock wave in the material of the partition, then the shock wave in the partition initiates detonation in the SC of the output channel. This reduces reliability. Another drawback is the significant dependence of the parameters of the shock wave on the stability of the material properties and the quality of the manufacture of the partition. For example, when the density of the septum material changes, the time of detonation transmission through the triode will change; the triode will work unstably. It also reduces the reliability of the device. Another disadvantage of the prototype is the large size of the partition.

Задачей изобретения является разработка детонационного триода, в котором инертный материал перегородки заменен на взрывчатый состав.The objective of the invention is to develop a detonation triode, in which the inert material of the septum is replaced by an explosive composition.

Технический результат, достигаемый при использовании предлагаемого устройства, выражается в повышении надежности, сокращении времени передачи детонации, повышении точности расчета времени работы детонационного триода и уменьшении размера перегородки.The technical result achieved by using the proposed device is expressed in increasing reliability, reducing the time of detonation transmission, increasing the accuracy of calculating the operating time of the detonation triode and reducing the size of the partition.

Технический результат в первом варианте исполнения изобретения достигается тем, что в детонационном триоде, состоящем из детонационного канала с двумя входами и примыкающей к нему перегородки, отделяющей канал от инициируемого взрывного заряда, перегородка представляет собой сепаратор, выполненный в виде шашки из взрывчатого состава меньшей чувствительности, чем взрывчатый состав канала, с габаритами, недостаточными для инициирования шашки при одностороннем прохождении детонации по каналу в пределах размера шашки. Размер примыкающего к детонационному каналу торца шашки определяется следующей зависимостью: D=UΔτ+d_кp, где d_кp - критический диаметр детонации ВС шашки, мм; U - скорость детонации в ВС канала, мм/мкс; Δτ - допустимая разновременность инициирования детонационных входов, при которой обеспечивается детонирующая способность детонационного триода.The technical result in the first embodiment of the invention is achieved by the fact that in the detonation triode, consisting of a detonation channel with two inputs and an adjacent partition separating the channel from the initiated explosive charge, the partition is a separator made in the form of a bomb made of explosive composition of lower sensitivity, than the explosive composition of the channel, with dimensions insufficient to initiate the checkers during the unilateral passage of detonation through the channel within the size of the checkers. The size of the end face of the checker adjacent to the detonation channel is determined by the following dependence: D = UΔτ + d _kp , where d _kp is the critical diameter of the detonation of the aircraft of the checker, mm; U is the detonation velocity in the BC channel, mm / μs; Δτ is the admissible time difference between the initiation of detonation inputs, which ensures the detonating ability of the detonation triode.

Для исключения передачи детонации при случайном инициировании одного из входов детонационного триода максимальный размер примыкающего к детонационному каналу торца шашки экспериментальным путем выбирается недостаточным для инициирования шашки при одностороннем прохождении детонации по каналу.To exclude detonation transmission during the random initiation of one of the inputs of the detonation triode, the maximum size of the end face of the checker adjacent to the detonation channel is experimentally selected insufficient to initiate the checker during one-way passage of detonation through the channel.

Технический результат во втором варианте исполнения изобретения достигается тем, что в детонационном триоде, состоящем из детонационного канала с двумя входами и примыкающей к нему перегородки, отделяющей канал от инициируемого взрывного заряда, перегородка представляет собой сепаратор, выполненный в виде пакета перпендикулярных оси канала чередующихся пластин из ВС и из инертного материала, при этом толщина каждой пластины из ВС недостаточна для ее инициирования при одностороннем прохождении детонации по каналу, а толщина каждой инертной пластины достаточна для инициирования детонации в соседних пластинах из ВС при столкновении напротив ее торца детонационных волн, идущих от входов канала. Количество чередующихся пластин в пакете определяется размером D его стороны, примыкающей к детонационному каналу, который в свою очередь определяется следующей зависимостью: D=UΔτ, где U - скорость детонации ВС канала, мм/мкс; Δτ - допустимая разновременность инициирования детонационных входов, при которой обеспечивается детонирующая способность детонационного триода.The technical result in the second embodiment of the invention is achieved by the fact that in the detonation triode, consisting of a detonation channel with two inputs and an adjacent partition separating the channel from the initiating explosive charge, the partition is a separator made in the form of a packet of alternating plates perpendicular to the axis of the channel Aircraft and from an inert material, while the thickness of each plate from the Aircraft is insufficient to initiate it when the detonation passes through the channel on one side, and the thickness of each rtnoy plate is sufficient to initiate detonation in adjacent plates of the sun at its end opposite to the collision of detonation waves from the channel inputs. The number of alternating plates in the packet is determined by the size D of its side adjacent to the detonation channel, which in turn is determined by the following dependence: D = UΔτ, where U is the detonation velocity of the BC channel, mm / μs; Δτ is the admissible time difference between the initiation of detonation inputs, which ensures the detonating ability of the detonation triode.

В этом варианте детонационного триода используется эффект затухания детонации в тонких ответвлениях от прямого детонационного канала.In this embodiment of the detonation triode, the effect of detonation attenuation in thin branches from the direct detonation channel is used.

Такие конфигурации вариантов детонационного триода позволяют обеспечить надежную передачу детонации в случае санкционированного инициирования входов детонационного триода и исключить передачу детонации при случайном инициировании одного из входов или неодновременном инициировании обоих входов детонационного триода с разновременностью, при которой инициирование сепаратора невозможно из-за удаленности точки столкновения на достаточное расстояние.Such configurations of detonation triode variants allow reliable detonation transmission in case of authorized initiation of detonation triode inputs and exclude detonation transmission when one of the inputs is accidentally triggered or both inputs of the detonation triode are not simultaneously triggered at which the separator cannot be triggered due to the remoteness of the collision point distance.

Случайное инициирование не исключается при применении инициаторов, чувствительных к внешним аварийным (пулевым или осколочным) или ошибочным воздействиям. Таким образом, повышается надежность санкционированной передачи детонации и предотвращается передача детонации при случайных воздействиях.Accidental initiation is not excluded by the use of initiators sensitive to external emergency (bullet or fragmentation) or erroneous influences. Thus, the reliability of the authorized knock transmission is increased and the knock transmission is prevented during accidental impacts.

Изобретение поясняется рисунками. На фиг.1 схематически изображен первый вариант исполнения детонационного триода, на фиг.2 - второй вариант; где 1 - детонационный канал, 2 - сепаратор, 3, 4 - входы, 5 - выход, 6 - взрывной заряд, 7 - пластина из ВС, 8 - пластина из инертного материала.The invention is illustrated by drawings. In Fig.1 schematically shows the first embodiment of the detonation triode, in Fig.2 - the second option; where 1 is the detonation channel, 2 is the separator, 3, 4 are the inputs, 5 is the output, 6 is an explosive charge, 7 is a plate of aircraft, 8 is a plate of inert material.

В первом варианте детонационный триод состоит из детонационного канала 1, заполненного ВС и примыкающего к сепаратору 2 из ВС с меньшей чувствительностью. Детонационный канал 1 имеет входы 3 и 4. Другой стороной, являющейся выходом 5, сепаратор примыкает к инициируемому взрывному заряду 6.In the first embodiment, the detonation triode consists of a detonation channel 1 filled with aircraft and adjacent to the separator 2 from the aircraft with less sensitivity. The detonation channel 1 has inputs 3 and 4. The other side, which is the output 5, the separator is adjacent to the initiated explosive charge 6.

Работает устройство следующим образом.The device operates as follows.

Размер торца сепаратора 2, примыкающего к детонационному каналу 1, и ВС сепаратора 2 экспериментально подобраны таким образом, что при инициировании детонационного канала 1 со стороны одного из входов 3 или 4 возникшая ударная волна, проходящая вдоль сепаратора 2, не вызывает его инициирования. Если оба входа 3 и 4 инициируются одновременно, то в пределах участка детонационного канала 1, примыкающего к сепаратору 2, происходит столкновение детонационных волн с образованием области повышенного давления, достаточного для инициирования детонации в сепараторе 2. Затем детонация через выход 5 передается инициируемому взрывному заряду 6.The size of the end face of the separator 2 adjacent to the detonation channel 1, and the VS of the separator 2 are experimentally selected in such a way that when the detonation channel 1 is initiated from one of the inputs 3 or 4, the resulting shock wave propagating along the separator 2 does not cause its initiation. If both inputs 3 and 4 are initiated simultaneously, then within the area of the detonation channel 1 adjacent to the separator 2, the detonation waves collide with the formation of a high pressure region sufficient to initiate detonation in the separator 2. Then, detonation is transmitted through the output 5 to the initiated explosive charge 6 .

Величина разновременности инициирования входов Δτ_и, при которой исключается прохождение детонации через триод к выходу, равна Δτ_и/(D+δ)/U, где D - размер примыкающего к детонационному каналу торца шашки в мм, δ - минимальное расстояние от точки столкновения детонационных волн до края шашки, при котором исключается инициирование шашки, определяется экспериментально, мм, U - скорость детонации в ВС в мм/мкс.The value of the time difference between the initiation of the inputs Δτ _and , at which the detonation through the triode to the output is excluded, is Δτ _and / (D + δ) / U, where D is the size of the checker end adjacent to the detonation channel in mm, δ is the minimum distance from the collision point of the detonation waves to the edge of the checker, at which the initiation of the checker is excluded, is determined experimentally, mm, U is the detonation velocity in the Armed Forces in mm / μs.

Таким образом, в предложенном детонационном триоде элементы, передающие детонацию, изготовлены из ВС, то есть применяется единственный физико-химический процесс, что повышает надежность работы.Thus, in the proposed detonation triode, the elements transmitting detonation are made of aircraft, that is, the only physicochemical process is applied, which increases the reliability of operation.

Во втором варианте детонационный триод состоит из детонационного канала 1, заполненного ВС, и примыкающего к нему сепаратора 2 в виде пакета из чередующихся пластин из ВС 7 и пластин из инертного материала 8. Детонационный канал 1 имеет входы 3 и 4. Другой стороной, являющейся выходом 5, сепаратор 2 примыкает к инициируемому взрывному заряду 6.In the second embodiment, the detonation triode consists of a detonation channel 1 filled with aircraft and an adjoining separator 2 in the form of a packet of alternating plates of aircraft 7 and plates of inert material 8. The detonation channel 1 has inputs 3 and 4. The other side, which is the output 5, the separator 2 is adjacent to the initiated explosive charge 6.

Толщины пластин из ВС 7 и пластин из инертного материала 8 экспериментально подобраны таким образом, что при инициировании детонационного канала 1 со стороны одного из входов 3 или 4 возникшая ударная волна, проходящая вдоль сепаратора 2, не вызывает инициирования тонких пластин из ВС за счет эффекта затухания детонации в тонких ответвлениях от прямого удлиненного детонационного канала.The thicknesses of plates of BC 7 and plates of inert material 8 are experimentally selected in such a way that when a detonation channel 1 is initiated from one of the inputs 3 or 4, the shock wave generated along the separator 2 does not cause the initiation of thin plates from BC due to the damping effect detonation in thin branches from a direct elongated detonation channel.

Если оба входа 3 и 4 инициируются одновременно, то в пределах участка детонационного канала 1, примыкающего к сепаратору 2, происходит столкновение детонационных волн с образованием области повышенного давления, достаточного для инициирования детонации в ближайших пластинах из ВС 7, от которых детонация передается инициируемому взрывному заряду 6.If both inputs 3 and 4 are initiated simultaneously, then within the area of the detonation channel 1 adjacent to the separator 2, the detonation waves collide with the formation of an increased pressure region sufficient to initiate detonation in the nearest plates from aircraft 7, from which detonation is transmitted to the initiated explosive charge 6.

Величина разновременности инициирования входов Δτ_и, при которой исключается прохождение детонации через триод к выходу, равна Δτ_и/(D+δ)/U, где D - размер примыкающей к детонационному каналу стороны пакета в мм, δ - минимальное расстояние от точки столкновения детонационных волн до края пакета, при котором исключается инициирование пластин из ВС, определяется экспериментально, мм, U - скорость детонации в ВС в мм/мкс.The value of the time difference between the initiation of inputs Δτ _and , at which detonation through the triode to the output is excluded, is Δτ _and / (D + δ) / U, where D is the size of the packet side adjacent to the detonation channel in mm, δ is the minimum distance from the collision point of detonation waves to the edge of the packet, at which the initiation of plates from the aircraft is excluded, is determined experimentally, mm, U is the detonation velocity in the aircraft in mm / μs.

Таким образом, в предложенном детонационном триоде роль элементов из инертного материала сведена к минимуму и передача детонации в основном осуществляется элементами, изготовленными из ВС, что повышает надежность работы.Thus, in the proposed detonation triode, the role of elements of inert material is minimized and the transmission of detonation is mainly carried out by elements made of aircraft, which increases the reliability of operation.

В качестве примера конкретного исполнения первого варианта конструкции рассмотрим детонационный триод, размещенный в пластическом материале, содержащий детонационный канал сечением 1×3 мм с взрывчатым составом, имеющим критический диаметр детонации менее 0,7 мм, и шашку диаметром и длиной по 6 мм из взрывчатого состава с критическим диаметром детонации более 2,5 мм. Экспериментально подтверждено, что при одностороннем инициировании триода детонация в шашке не возникает, а при двустороннем одновременном инициировании шашка триода детонирует.As an example of a specific embodiment of the first design option, we consider a detonation triode placed in a plastic material containing a detonation channel with a cross section of 1 × 3 mm with an explosive composition having a critical detonation diameter of less than 0.7 mm and a block with a diameter and length of 6 mm from the explosive composition with a critical detonation diameter of more than 2.5 mm. It has been experimentally confirmed that with one-sided initiation of a triode, detonation in a checker does not occur, and with simultaneous bilateral initiation, a checker of a triode detonates.

В качестве примера конкретного исполнения второго варианта конструкции рассмотрим детонационный триод, размещенный в пластическом материале, содержащий детонационный канал сечением 1,5×2,5 мм с взрывчатым составом, имеющим критический диаметр детонации менее 0,7 мм, и пакет из 7 пластин из ВС толщиной 0,4 мм с габаритами 2,5×3,5 мм и 6 пластин из инертного материала толщиной 0,35 мм с габаритами 3×3,5 мм. Экспериментально подтверждено, что при одностороннем инициировании триода детонация в шашке не возникает, а при двустороннем одновременном инициировании шашка триода детонирует.As an example of a specific implementation of the second embodiment, we consider a detonation triode placed in a plastic material containing a detonation channel with a cross section of 1.5 × 2.5 mm with an explosive composition having a critical detonation diameter of less than 0.7 mm and a package of 7 aircraft plates 0.4 mm thick with dimensions 2.5 × 3.5 mm and 6 plates of inert material 0.35 mm thick with dimensions 3 × 3.5 mm. It has been experimentally confirmed that with one-sided initiation of a triode, detonation in a checker does not occur, and with simultaneous bilateral initiation, a checker of a triode detonates.

Claims

1. The detonation triode, consisting of a detonation channel with two entrances and an adjacent partition separating the channel from the initiated explosive charge, characterized in that the partition is a separator made in the form of a bomb made of explosive composition of lower sensitivity than the explosive composition of the channel, with dimensions insufficient to initiate the checkers with a unilateral passage of detonation along the channel within the size of the checkers.

2. The detonation triode according to claim 1, characterized in that the size D of the checker end adjacent to the detonation channel is determined by the following relationship: D = UΔτ + _dcp , where _dcp is the critical diameter of the detonation of the drafts in mm, U is the detonation velocity in the aircraft channel in mm / μs, Δτ is the admissible time difference between the initiation of detonation inputs, which ensures the detonating ability of the detonation triode.

3. The detonation triode, consisting of a detonation channel with two entrances and an adjacent partition separating the channel from the initiated explosive charge, characterized in that the partition is a separator made in the form of a packet of alternating plates of explosive composition and inert material perpendicular to the channel axis while the thickness of each plate of the explosive composition is insufficient to initiate it with a unilateral passage of detonation through the channel, and the thickness of each inert plate is sufficient to initiating detonation in adjacent plates of the explosive composition at its end opposite to the collision of detonation waves from the channel inputs.

4. The detonation triode according to claim 3, characterized in that the number of alternating plates in the packet is determined by the size D of its side adjacent to the detonation channel, which in turn is determined by the following dependence: D = UΔτ, where U is the detonation velocity of the explosive composition of the channel in mm / μs, Δτ is the admissible time difference between the initiation of detonation inputs, which ensures the detonating ability of the detonation triode.