RU2740458C1 - Explosive bolt - Google Patents

Explosive bolt Download PDF

Info

Publication number
RU2740458C1
RU2740458C1 RU2020123462A RU2020123462A RU2740458C1 RU 2740458 C1 RU2740458 C1 RU 2740458C1 RU 2020123462 A RU2020123462 A RU 2020123462A RU 2020123462 A RU2020123462 A RU 2020123462A RU 2740458 C1 RU2740458 C1 RU 2740458C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
power
charge
bolt
diameter
height
Prior art date
Application number
RU2020123462A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Константин Андреевич Вершинин
Владимир Иванович Горный
Виктор Лаврентьевич Копнов
Павел Владимирович Купцов
Original Assignee
Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Краснознаменец"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Краснознаменец" filed Critical Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Краснознаменец"
Priority to RU2020123462A priority Critical patent/RU2740458C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2740458C1 publication Critical patent/RU2740458C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00—Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/64—Systems for coupling or separating cosmonautic vehicles or parts thereof, e.g. docking arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B15/00—Self-propelled projectiles or missiles, e.g. rockets; Guided missiles
    • F42B15/36—Means for interconnecting rocket-motor and body section; Multi-stage connectors; Disconnecting means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42C—AMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
    • F42C19/00—Details of fuzes
    • F42C19/08—Primers; Detonators
    • F42C19/12—Primers; Detonators electric

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Connection Of Plates (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention relates to machine building, particularly, to systems for separation of rocket-and-space, marine and aircraft engineering, namely, to bolts. Explosive bolt comprises a power housing, into a blind inner chamber of which there is a blasting explosive charge and an electric detonator. Electric detonator includes electric igniter and obturator. Power housing of the disks bolt has a cavity enveloping the separable part of the power housing and represents a truncated cone. Upper cone base is equal to outer diameter of power casing. Cone height is equal to charge height. Lower base of the cone lies in the plane of the bottom of the chamber, and its diameter is determined using a mathematical expression.
EFFECT: increased strength of split joint due to simplified joint configuration, and eliminated possibility of electric spark ignition.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к системам разделения ракетно-космической, морской и авиационной техники, а именно, к болтам разрывным.The invention relates to the field of mechanical engineering, in particular to separation systems for rocket-space, marine and aviation technology, namely, to explosive bolts.

Болты разрывные широко используются в специальной технике военного и гражданского назначения вследствие наличия многочисленных преимуществ перед традиционными средствами, применяемыми в системах разделения. К ним относятся: быстродействие, высокая надежность, простота в эксплуатации, малые габариты и вес, низкие энергетические затраты.Bursting bolts are widely used in special military and civilian equipment due to their numerous advantages over traditional means used in separation systems. These include: high-speed performance, high reliability, ease of operation, small dimensions and weight, low energy costs.

Отличие болтов разрывных от традиционных средств разделения состоит в том, что работа по разделению соединяемых элементов конструкций в них осуществляется за счет энергии взрыва.The difference between breaking bolts and traditional separation means is that the work on separating the connected structural elements in them is carried out by the energy of the explosion.

Болты разрывные соединяют конструктивные элементы объектов специальной техники и разъединяют их в заданный момент времени при подаче электрического тока на электровоспламенитель.Breaking bolts connect the structural elements of special equipment objects and disconnect them at a given time when an electric current is supplied to the electric igniter.

Конструктивно болт разрывной представляет собой цилиндрический силовой корпус, в глухую внутреннюю камеру которого установлен электродетонатор. Электродетонатор выполняет работу по разделению силового корпуса.Structurally, the bursting bolt is a cylindrical load-bearing housing, in the deaf inner chamber of which an electric detonator is installed. The electric detonator performs work to separate the power case.

Надежность и качество разделения силового корпуса болта разрывного в составе объекта зависит как от конструктивных параметров силового корпуса, так и от конструкции посадочного места объекта, в которое он устанавливается.The reliability and quality of the separation of the power body of the breaking bolt in the composition of the object depends both on the design parameters of the power body, and on the design of the seat of the object in which it is installed.

Посадочное место под болт разрывной, которое формируется в сопрягаемых элементах узла разделения, состоит из двух частей. В верхней части разделяемого стыка, на который устанавливается головка силового корпуса, отверстие имеет сложную конфигурацию: цилиндрическую форму, переходящую в конус с большим диаметром в нижней части. Это обеспечивает требуемую для разделения силового корпуса деформацию стенок внутренней камеры в радиальном направлении под действием давления газообразных продуктов взрывчатого превращения при срабатывании электродетонатора. В нижней части разделяемого стыка имеется цилиндрическое отверстие, в котором удерживается хвостовая часть разделяемого корпуса.The bursting bolt seat, which is formed in the mating elements of the separation unit, consists of two parts. In the upper part of the split joint, on which the head of the power body is installed, the hole has a complex configuration: a cylindrical shape that turns into a cone with a large diameter in the lower part. This provides the deformation of the walls of the inner chamber in the radial direction required for the separation of the power body under the action of the pressure of the gaseous products of the explosive transformation when the electric detonator is triggered. In the lower part of the split joint there is a cylindrical hole in which the tail part of the split body is held.

Необходимость формирования для установки болта разрывного посадочного места сложной конфигурации понижает прочностные параметры соединяемых элементов, что требует повышения их массы. Данное требование в ряде случаев является превалирующим при разработке космического аппарата. Кроме того, указанная конструкция посадочного места усложняет технологичность конструкции разделяемых элементов.The need to form a rupture seat of a complex configuration for the installation of a bolt reduces the strength parameters of the elements to be connected, which requires an increase in their mass. In some cases, this requirement prevails in the development of a spacecraft. In addition, the specified design of the seat complicates the manufacturability of the design of the separated elements.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является болт разрывной с системой обтюрации РБ 8×58 [1], представляющий собой силовой корпус и электродетонатор, внутрь которого установлены заряд бризантного взрывчатого вещества (БВВ), инициирующий состав и электровоспламенитель. Для повышения мощности болта разрывного может быть использован дополнительный заряд БВВ. К основным недостаткам данного болта разрывного относятся: возможность вылета электровоспламенителя при срабатывании БВВ под действием газообразных продуктов взрывчатого превращения, и необходимость формирования специального посадочного места в элементах конструкции объекта, подлежащих разделению.Closest to the proposed invention is a bursting bolt with an obturation system RB 8 × 58 [1], which is a power case and an electric detonator, inside which a blasting explosive charge (BVV), an initiating compound and an electric igniter are installed. To increase the power of the bursting bolt, an additional charge of BVV can be used. The main disadvantages of this bursting bolt include: the possibility of the electric igniter flying out when the BVV is triggered under the influence of gaseous products of explosive transformation, and the need to form a special seat in the structural elements of the object to be separated.

Предлагаемый болт разрывной лишен вышеперечисленных недостатков. Технический результат достигается тем, что возможность вылета электровоспламенителя исключена путем применения в конструкции электродетонатора обтюрирующего устройства, расположенного между электровоспламенителем и зарядом БВВ, препятствующего выходу газообразных продуктов взрывчатого превращения.The proposed explosive bolt is devoid of the above disadvantages. The technical result is achieved by the fact that the possibility of the electric igniter flying out is excluded by using an obturating device in the electric detonator design located between the electric igniter and the BVV charge, which prevents the release of gaseous products of explosive transformation.

Необходимость формирования в разделяемых элементах объекта специального посадочного места сложной конструкции под болт разрывной исключена в результате применения следующих конструктивных решений.The need to form in the separated elements of the object a special seat of a complex design for a breaking bolt is eliminated as a result of the application of the following design solutions.

Болт разрывной представляет из себя силовой корпус, в глухую внутреннюю камеру которого установлены электровоспламенитель, обтюратор, инициирующий состав и заряд бризантного взрывчатого вещества (БВВ), при этом силовой корпус имеет полость, которая охватывает разделяемую часть силового корпуса и представляет собой усеченный конус, верхнее основание которого равно наружному диаметру силового корпуса DH. Высота конуса L равна высоте заряда БВВ. Нижнее основание конуса находится в плоскости дна камеры и его диаметр определяется следующим соотношением:The bursting bolt is a power case, in the deaf inner chamber of which an electric igniter, an obturator, an initiating composition and a high explosive charge (BVV) are installed, while the power case has a cavity that covers the divided part of the power case and is a truncated cone, the upper base which is equal to the outer diameter of the power body D H. The height of the cone L is equal to the height of the BVV charge. The lower base of the cone is located in the plane of the chamber bottom and its diameter is determined by the following ratio:

Figure 00000001
Figure 00000001

где Doп - диаметр основания полости;where D oп - diameter of the base of the cavity;

DB - внутренний диаметр корпуса;D B - inner diameter of the body;

DH - наружный диаметр корпуса;D H - outer diameter of the body;

Figure 00000002
- приведенная масса БВВ:
Figure 00000002
- reduced mass of BVV:

Figure 00000003
Figure 00000003

mБВВ - масса заряда БВВ;m БВВ - mass of charge БВВ;

mК - масса стенки камеры силового корпуса, имеющей высоту заряда;m K is the mass of the wall of the chamber of the power housing having the height of the charge;

к - коэффициент, учитывающий влияние среды, в которой работает болт разрывной.k - coefficient taking into account the influence of the environment in which the breaking bolt works.

При этом внешняя часть конструкции головки силового корпуса выполнена с учетом конфигурации и размеров посадочного места, в которое устанавливается болт разрывной.In this case, the outer part of the structure of the head of the power housing is made taking into account the configuration and dimensions of the seat in which the breaking bolt is installed.

В качестве заряда может использоваться октоген или любое другое бризантное взрывчатое вещество, относящееся к классам нитросоединений, нитропроизводных аминов или нитратов спиртов.HMX or any other blasting explosive belonging to the classes of nitro compounds, nitro derivatives of amines or nitrates of alcohols can be used as a charge.

Также в качестве заряда может использоваться азид свинца или любое другое инициирующее взрывчатое вещество, такое как тетразен или относящееся к классам тетразолов, фульминатов, азидов, стифнатов, диазосоединений, ацетиленидов.Lead azide or any other initiating explosive such as tetrazene or belonging to the classes of tetrazoles, fulminates, azides, styphnates, diazo compounds, acetylenides can also be used as a charge.

На фигуре изображен болт разрывной, который включает в себя силовой корпус 1, имеющий в головной части внутреннюю глухую камеру и полость. Камера предназначена для установки заряда БВВ 2 и инициирующего состава 3, электровоспламенителя 4 и обтюратора 5.The figure shows a bursting bolt, which includes a load-bearing housing 1, having an internal blind chamber and a cavity in the head part. The chamber is designed to install a charge of BVV 2 and an initiating composition 3, an electric igniter 4 and an obturator 5.

При применении предлагаемой конструкции болта разрывного не требуется формировать в разделяемом узле, в который устанавливается головная часть болта разрывного, посадочного места сложной конфигурации, что повышает прочность разделяемого стыка и значительно упрощает технологию его изготовления.When using the proposed design, a bursting bolt does not need to be formed in a split node, in which the head part of a bursting bolt is installed, a seat of a complex configuration, which increases the strength of the split joint and greatly simplifies its manufacturing technology.

[1] Болт разрывной малогабаритный 8×58. Чертеж 125-00-00. ЦНИИХМ. 68 с.;[1] Small size bursting bolt 8 × 58. Drawing 125-00-00. TsNIIHM. 68 p .;

[2] Патент RU 2705859, 2019.[2] Patent RU 2705859, 2019.

Claims (11)

1. Болт разрывной для соединения и последующего быстрого разъединения элементов конструкции по команде, представляющий из себя силовой корпус, в глухую внутреннюю камеру которого установлены электровоспламенитель, обтюратор, инициирующий состав и заряд бризантного взрывчатого вещества, отличающийся тем, что силовой корпус имеет полость, охватывающую разделяемую часть силового корпуса и представляющую собой усеченный конус с верхним основанием, равным наружному диаметру силового корпуса, высотой, равной высоте заряда, и нижним основанием, находящимся в плоскости дна внутренней камеры силового корпуса, диаметр которого определяется следующим соотношением:1. An explosive bolt for connection and subsequent quick disconnection of structural elements on command, which is a power case, in a deaf inner chamber of which an electric igniter, an obturator, an initiating composition and a charge of a blasting explosive are installed, characterized in that the power case has a cavity covering the separable a part of the power body and representing a truncated cone with an upper base equal to the outer diameter of the power body, a height equal to the height of the charge, and a lower base located in the plane of the bottom of the inner chamber of the power body, the diameter of which is determined by the following ratio:
Figure 00000004
Figure 00000004
 где Doп - диаметр основания полости;where D oп - diameter of the base of the cavity; DB - внутренний диаметр корпуса;D B - inner diameter of the body; DH - наружный диаметр корпуса;D H - outer diameter of the body;
Figure 00000005
- приведенная масса БВВ:
Figure 00000005
- reduced mass of BVV:
Figure 00000006
Figure 00000006
 mБВВ - масса заряда БВВ;m БВВ - mass of charge БВВ; mК - масса стенки камеры силового корпуса, имеющей высоту заряда;m K is the mass of the wall of the chamber of the power housing having the height of the charge; к - коэффициент, учитывающий влияние среды, в которой работает болт разрывной.k - coefficient taking into account the influence of the environment in which the breaking bolt works. 2. Болт разрывной по п. 1, отличающийся тем, что внешняя часть конструкции головки силового корпуса выполнена с учетом конфигурации и размеров посадочного места, в которое устанавливается болт разрывной.2. The breaking bolt according to claim 1, characterized in that the outer part of the structure of the power housing head is made taking into account the configuration and dimensions of the seat in which the breaking bolt is installed.
RU2020123462A 2020-07-08 2020-07-08 Explosive bolt RU2740458C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020123462A RU2740458C1 (en) 2020-07-08 2020-07-08 Explosive bolt

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020123462A RU2740458C1 (en) 2020-07-08 2020-07-08 Explosive bolt

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2740458C1 true RU2740458C1 (en) 2021-01-14

Family

ID=74184004

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020123462A RU2740458C1 (en) 2020-07-08 2020-07-08 Explosive bolt

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2740458C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2774948C1 (en) * 2022-01-12 2022-06-24 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Краснознамёнец" Explosive bolt

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3895552A (en) * 1972-06-26 1975-07-22 France Etat Explosive type severing device for cables, rods and the like
RU2194944C2 (en) * 2000-07-13 2002-12-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение прикладной механики им. акад. М.Ф.Решетнева" Device for joining and subsequent separation of structural members
US20060027083A1 (en) * 2004-07-21 2006-02-09 Agency For Defense Development Explosive bolt
RU2426676C1 (en) * 2010-04-23 2011-08-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро "Арсенал" имени М.Ф. Фрунзе" Structural element connector/disconnector
RU2611699C1 (en) * 2015-12-30 2017-02-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский политехнический университет" Evaluation method of stress corrosion cracking resistance of low-alloyed pipe steels
RU2679520C1 (en) * 2018-01-10 2019-02-11 Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" Device for separation of construction elements
RU2705859C1 (en) * 2018-06-04 2019-11-12 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Краснознаменец" Separation bolt with obturation system

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3895552A (en) * 1972-06-26 1975-07-22 France Etat Explosive type severing device for cables, rods and the like
RU2194944C2 (en) * 2000-07-13 2002-12-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение прикладной механики им. акад. М.Ф.Решетнева" Device for joining and subsequent separation of structural members
US20060027083A1 (en) * 2004-07-21 2006-02-09 Agency For Defense Development Explosive bolt
RU2426676C1 (en) * 2010-04-23 2011-08-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро "Арсенал" имени М.Ф. Фрунзе" Structural element connector/disconnector
RU2611699C1 (en) * 2015-12-30 2017-02-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский политехнический университет" Evaluation method of stress corrosion cracking resistance of low-alloyed pipe steels
RU2679520C1 (en) * 2018-01-10 2019-02-11 Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" Device for separation of construction elements
RU2705859C1 (en) * 2018-06-04 2019-11-12 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Краснознаменец" Separation bolt with obturation system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГОСТ 25.504-82. Введен в действие 01.07.1983. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2774948C1 (en) * 2022-01-12 2022-06-24 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Краснознамёнец" Explosive bolt

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9605932B2 (en) Gas generators, launch tubes including gas generators and related systems and methods
US3055300A (en) Rocket flare head
US2883910A (en) Airborne store ejector bolt
JPH0746040B2 (en) Pyrotechnic / explosion detonator
US3530759A (en) Explosively severable element
CN110469425B (en) Thrust-adjustable multi-stage pulse solid rocket engine
JP2011519012A (en) Method and apparatus for high impulse fuse booster
CN111734526A (en) Firer actuator adopting low-detonation-velocity explosive charging to reduce subsidiary impact and pollution
CN109373811B (en) Multi-stage actuating ejection device adopting follow-up charging
AU7047400A (en) Detonator
CN101825419B (en) Exploding device with multi-varying section and detonator applying same
RU2740458C1 (en) Explosive bolt
CN110985237A (en) Connecting and fixing device for failure at high temperature based on memory alloy technology and application method
US20240026840A1 (en) Safety ignition device for high altitude dual pulse motor including the same
US5233929A (en) Booster explosive rings
US2703531A (en) Fuze for projectiles
EP0862044B1 (en) Through bulkhead initiator
US4711177A (en) Auxiliary booster
US2960902A (en) Explosively actuated fastener
RU2705859C1 (en) Separation bolt with obturation system
CN108151592A (en) A kind of combined type detaches parachute deployment means
US4495763A (en) Dual-thrust nozzle apparatus for rockets
US3223037A (en) Innerbody continuous rod warhead
CN108423199B (en) Gunpowder actuator cylinder type interstage cabin
RU2522537C1 (en) Detachable rocket-propelled missile