RU2774948C1 - Explosive bolt - Google Patents
Explosive bolt Download PDFInfo
- Publication number
- RU2774948C1 RU2774948C1 RU2022100573A RU2022100573A RU2774948C1 RU 2774948 C1 RU2774948 C1 RU 2774948C1 RU 2022100573 A RU2022100573 A RU 2022100573A RU 2022100573 A RU2022100573 A RU 2022100573A RU 2774948 C1 RU2774948 C1 RU 2774948C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- power housing
- channels
- explosive bolt
- power
- explosive
- Prior art date
Links
- 239000002360 explosive Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 claims 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 21
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 2
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000005474 detonation Methods 0.000 description 4
- 230000001131 transforming Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 241000723736 Black beetle virus Species 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 2
- 206010011878 Deafness Diseases 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к системам разделения ракетно-космической, морской, авиационной техники.The invention relates to separation systems for rocket-space, marine, aviation equipment.
Системы разделения, в которых применяются разрывные болты (РБ), имеют по сравнению с системами разделения, которые работают на основе механики, гидравлики, газодинамики и других физических принципах, ряд преимуществ, а именно: быстродействие, простоту конструкции и эксплуатации, высокую надежность, малые габариты и массу, низкое энергопотребление. Отличие РБ от традиционных средств разделения состоит в том, что работа по разделению соединяемых конструкций в них осуществляется за счет энергии взрыва.Separation systems in which explosive bolts (RB) are used have a number of advantages compared to separation systems that operate on the basis of mechanics, hydraulics, gas dynamics and other physical principles, namely: speed, simplicity of design and operation, high reliability, small dimensions and weight, low power consumption. The difference between RB and traditional means of separation is that the work of separating the connected structures in them is carried out due to the energy of the explosion.
Болты разрывные предназначены для соединения конструктивных элементов систем разделения и их быстрой расстыковки при разделении силового корпуса в заданный момент времени при подаче электрического тока на электровоспламенитель.Explosive bolts are designed to connect the structural elements of separation systems and their quick disconnection when separating the power housing at a given point in time when electric current is applied to the electric igniter.
Надежность разделения силового корпуса РБ зависит как от конструктивных параметров силового корпуса и конструкции посадочного места, так и от условий, в которых происходит срабатывание РБ.The reliability of separation of the power housing of the RB depends both on the design parameters of the power housing and the design of the seat, and on the conditions in which the RB is triggered.
В настоящее время РБ нашли применение в глубоководных аппаратах для крепления и последующего отделения элементов конструкций этих аппаратов, например, для удержания и отдачи аварийного балласта при разделении силового корпуса под водой.Currently, RBs have found application in deep-sea vehicles for fastening and subsequent separation of structural elements of these vehicles, for example, for holding and returning emergency ballast when separating the power hull under water.
Разделение силового корпуса происходит за счет радиальной деформации стенки камеры силового корпуса в зоне расположения заряда бризантного взрывчатого вещества (БВВ) под действием газообразных продуктов его взрывчатого превращения. При достижении требуемой степени деформации стенки в области ее сопряжения с дном камеры возникают силовые напряжения. В случае, если возникшие силовые напряжения превышают механическую прочность стенки камеры силового корпуса происходит его разделение в этой зоне. При недостаточной степени деформации стенки силового корпуса разделение силового корпуса не происходит. Поэтому для обеспечения необходимой степени деформации стенки силового корпуса при детонации заряда БВВ в посадочном узле разделения, в который установлен РБ, или в головке силового корпуса формируется полость конусообразной формы, охватывающая разделяемую часть силового корпуса.Separation of the power body occurs due to the radial deformation of the chamber wall of the power body in the area of the high explosive charge (BEV) under the action of gaseous products of its explosive transformation. When the required degree of wall deformation is reached, force stresses arise in the area of its interface with the chamber bottom. In the event that the resulting force stresses exceed the mechanical strength of the wall of the chamber of the power housing, it is separated in this zone. If the degree of deformation of the wall of the power housing is insufficient, the separation of the power housing does not occur. Therefore, to ensure the necessary degree of deformation of the wall of the power housing during the detonation of the BBV charge, a cone-shaped cavity is formed in the seat of separation, in which the RB is installed, or in the head of the power housing, covering the divided part of the power housing.
При применении РБ в жидких средах, например, под водой, вода через зазоры между силовым корпусом РБ и посадочным местом попадает в зону разделения силового корпуса (конусообразную полость). При детонации заряда, ввиду скоротечности процесса, и как следствие этого, высокой степени гидравлического сопротивления вытеканию воды через узкие зазоры, вода, которая обладает очень низкой сжимаемостью, препятствует деформации стенки камеры силового корпуса. В этом случае необходимый уровень деформации стенки камеры силового корпуса не может быть достигнут, что приведет к неразделению силового корпуса РБ и отказу в работе системы разделения в целом. Для исключения попадания воды в зону деформации стенки силового корпуса РБ при детонации заряда БВВ производится герметизации посадочного места с помощью резиновых прокладок и колец.When using RB in liquid media, for example, under water, water through the gaps between the power housing of the RB and the seat enters the separation zone of the power housing (cone-shaped cavity). During charge detonation, due to the transience of the process, and as a result, a high degree of hydraulic resistance to water flow through narrow gaps, water, which has a very low compressibility, prevents deformation of the chamber wall of the power housing. In this case, the required level of deformation of the power housing chamber wall cannot be achieved, which will lead to non-separation of the US power housing and failure of the separation system as a whole. To prevent water from entering the zone of deformation of the wall of the power housing of the RB during the detonation of the BBV charge, the seat is sealed using rubber gaskets and rings.
Известен способ удаления воды из зоны разделения стенки камеры силового корпуса РБ путем ее выдавливания деформируемой стенкой силового корпуса и газообразными продуктами взрывчатого превращения заряда БВВ через сформированные в посадочном месте узла разделения, в который установлен РБ, каналы достаточные для вытекания воды диаметра. Такой способ применяется в глубоководных аппаратах, в которых установлен болт разрывной РБ-30ГЛ ЛД 43.440.014.A known method is known for removing water from the separation zone of the wall of the chamber of the power housing of the RB by squeezing it out by the deformable wall of the power housing and gaseous products of the explosive transformation of the charge of the BVU through channels formed in the seat of the separation unit in which the RB is installed, channels sufficient for water to flow out of diameter. This method is used in deep-sea submersibles in which the explosive bolt RB-30GL LD 43.440.014 is installed.
Основными недостатками описанных выше конструктивных способов обеспечения разделения стенки камеры силового корпуса под водой является технологическая сложность изготовления посадочного места, необходимость проведения проверок на герметичность в процессе эксплуатации, для обеспечения требуемой механической прочности конструкции увеличение массы посадочного места при формировании в нем каналов, усложнение технологии сборки узла разделения.The main disadvantages of the above-described constructive methods for ensuring the separation of the chamber wall of the power housing under water is the technological complexity of manufacturing the seat, the need to carry out leak tests during operation, to ensure the required mechanical strength of the structure, an increase in the weight of the seat when forming channels in it, and the complexity of the assembly technology separation.
Наиболее близкой по конструкции к предлагаемому изобретению является конструкция изобретения «Болт разрывной» (патент № RU 2740458, дата публикации: 14.01.2021), в головке силового корпуса которого для деформации стенки камеры силового корпуса сформирована полость конусообразной формы, охватывающая разделяемую часть силового корпуса. Однако, данная конструкция РБ при работе в жидких средах требует реализации конструктивных решений по защите конусной полости от попадания в нее жидкой среды (воды) путем герметизации посадочного места или путем выдавливания жидкой среды (воды) из конусной полости через каналы в посадочном месте, при деформации стенок силового корпуса.The closest in design to the proposed invention is the design of the invention "Explosive bolt" (patent No. RU 2740458, publication date: 01/14/2021), in the head of the power housing for deformation of the chamber wall of the power housing, a cone-shaped cavity is formed, covering the separable part of the power housing. However, this design of the RB when operating in liquid media requires the implementation of design solutions to protect the cone cavity from the ingress of a liquid medium (water) into it by sealing the seat or by squeezing the liquid medium (water) out of the cone cavity through the channels in the seat, during deformation walls of the power building.
Предлагаемая конструкция РБ исключает перечисленные недостатки. Для возможности выдавливания воды из конусной полости, сформированной в головке силового корпуса и охватывающей разделяемую часть силового корпуса, в головке силового корпуса проделаны сквозные каналы, которые соединяют внутреннюю конусную полость головки силового корпуса со средой, в которой находится РБ. При срабатывании заряда БВВ любого типа за счет деформации стенок силового корпуса и газообразных продуктов взрывчатого превращения заряда БВВ происходит выдавливание воды через каналы из зоны разделения, чем обеспечивается необходимая степень деформации стенки камеры силового корпуса. Таким образом, герметизация посадочного места и изготовление посадочного места сложной конфигурации (с каналами) под РБ не требуются.The proposed design of the RB eliminates the listed disadvantages. To enable water to be squeezed out of the conical cavity formed in the head of the power housing and covering the separable part of the power housing, through channels are made in the head of the power housing, which connect the internal conical cavity of the head of the power housing with the medium in which the RB is located. When an explosive charge of any type is activated, due to the deformation of the walls of the power housing and the gaseous products of the explosive transformation of the explosive charge of the explosive, water is squeezed out through the channels from the separation zone, which ensures the necessary degree of deformation of the chamber wall of the power housing. Thus, the sealing of the seat and the manufacture of a seat of complex configuration (with channels) under the RB are not required.
На фиг. 1 изображен РБ, установленный в стыкуемые элементы (1) который включает силовой корпус (2), в глухую внутреннюю камеру которого установлен электродетонатор (3). В головке силового корпуса имеется внутренняя конусная полость (4), охватывающая область, в которой происходит радиальная деформация стенки камеры силового корпуса при детонации заряда БВВ. В головке силового корпуса выполнены сквозные каналы (5), которые соединяют конусную полость с наружной средой, в которой находится РБ.In FIG. 1 shows a RB installed in joined elements (1), which includes a power housing (2), in the deaf inner chamber of which an electric detonator (3) is installed. The head of the power housing has an internal conical cavity (4) enclosing the area in which the radial deformation of the chamber wall of the power housing occurs during the detonation of the BVU charge. Through channels (5) are made in the head of the power housing, which connect the conical cavity with the external environment in which the RB is located.
При срабатывании заряда БВВ под действием давления, вызываемого деформацией стенки силового корпуса и газообразными продуктами взрывчатого превращения, происходит удаление воды из зоны разделения через сквозные каналы, выполненные в головке силового корпуса, чем обеспечивается требуемая деформация стенки камеры силового корпуса и его разделение с последующим расхождением стыкуемых элементов.When the BVU charge is activated under the action of pressure caused by deformation of the wall of the power housing and gaseous products of explosive transformation, water is removed from the separation zone through the through channels made in the head of the power housing, which ensures the required deformation of the wall of the power housing chamber and its separation with subsequent divergence of the joined elements.
При применении предлагаемой конструкции РБ не требуется герметизация посадочного места под РБ с последующей проверкой герметичности разделяемого стыка или формирования в посадочном месте под РБ сквозных каналов, что снижает механическую прочность разделяемого стыка и значительно упрощает технологию его изготовления и монтажа.When using the proposed design of the RB, it is not required to seal the seat under the RB with subsequent checking of the tightness of the split joint or the formation of through channels in the seat under the RB, which reduces the mechanical strength of the split joint and greatly simplifies the technology of its manufacture and installation.
Claims (4)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2774948C1 true RU2774948C1 (en) | 2022-06-24 |
Family
ID=
Citations (5)
| 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 |
| US6403873B1 (en) * | 2000-08-22 | 2002-06-11 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Torpedo joint band with in-water separation capability utilizing frangible link EEDs |
| RU2235287C2 (en) * | 2002-03-04 | 2004-08-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие Государственный ракетный центр "КБ им. акад. В.П. Макеева" | Device for separation of stages of a marine-based liquid fuel ballistic missile |
| RU2726471C1 (en) * | 2019-12-11 | 2020-07-14 | Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Device for separation of structural elements |
| RU2740458C1 (en) * | 2020-07-08 | 2021-01-14 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Краснознаменец" | Explosive bolt |
Patent Citations (5)
| 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 |
| US6403873B1 (en) * | 2000-08-22 | 2002-06-11 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Torpedo joint band with in-water separation capability utilizing frangible link EEDs |
| RU2235287C2 (en) * | 2002-03-04 | 2004-08-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие Государственный ракетный центр "КБ им. акад. В.П. Макеева" | Device for separation of stages of a marine-based liquid fuel ballistic missile |
| RU2726471C1 (en) * | 2019-12-11 | 2020-07-14 | Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Device for separation of structural elements |
| RU2740458C1 (en) * | 2020-07-08 | 2021-01-14 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Краснознаменец" | Explosive bolt |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| MX2014010170A (en) | Pyrotechnic pressure accumulator. | |
| EP0354692A1 (en) | Case for a multiple or staged solid propellant rocket motor | |
| US3530759A (en) | Explosively severable element | |
| US5898123A (en) | Sealing device and a method for assembly thereof | |
| CN113184152A (en) | Connection releasing device and releasing method for deep-sea escape cabin | |
| US20210032951A1 (en) | Explosive Disconnect | |
| RU2774948C1 (en) | Explosive bolt | |
| US4158322A (en) | Pyrotechnic separation device | |
| US20110315398A1 (en) | Plug device and method of using same | |
| US3494370A (en) | Explosive valve | |
| CN109026445B (en) | Multi-nozzle solid attitude control engine blanking cover structure | |
| CN103953342B (en) | A kind of improvement carbon dioxide for colliery shatters device and assemble method | |
| CN207908259U (en) | A kind of sealed connection connector and cable crushing test system | |
| US2362738A (en) | Cartridge | |
| CN113847851B (en) | Linear separation structure suitable for decoupling of large-pressure load and small-pull load | |
| US2530805A (en) | Casing perforating gun | |
| WO2016100680A1 (en) | Hydraulic valve arrangement for subsea blowout preventers | |
| CN103899310B (en) | A kind ofly to shatter system and method for the coal seam under mine | |
| CN106763896B (en) | Y-shaped double-electric-explosion-tube driving electric explosion valve | |
| CN108374651B (en) | Liquid inlet explosion-proof explosion-propagation device for perforation of oil and gas well | |
| CN103899311B (en) | A kind of carbon dioxide for colliery shatters device and preparation method | |
| CN113418031A (en) | Push-pull combined type detonating electric explosion valve | |
| CN220081896U (en) | Explosion bolt sealing device | |
| CN209524165U (en) | A kind of cable/conduit sealing device | |
| CN110067893B (en) | Double-wall corrugated pipe type deep sea pipeline connector |