RU2776288C1 - Apparatus for attenuating shock waves of an underwater explosion - Google Patents
Apparatus for attenuating shock waves of an underwater explosion Download PDFInfo
- Publication number
- RU2776288C1 RU2776288C1 RU2021117835A RU2021117835A RU2776288C1 RU 2776288 C1 RU2776288 C1 RU 2776288C1 RU 2021117835 A RU2021117835 A RU 2021117835A RU 2021117835 A RU2021117835 A RU 2021117835A RU 2776288 C1 RU2776288 C1 RU 2776288C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hemisphere
- explosion
- radius
- ribs
- shock waves
- Prior art date
Links
- 238000004880 explosion Methods 0.000 title abstract 4
- 230000035939 shock Effects 0.000 title abstract 4
- 210000000614 Ribs Anatomy 0.000 abstract 4
- 238000005422 blasting Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 abstract 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 abstract 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 abstract 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к взрывным работам и предназначено для повышения их безопасности за счет ослабления ударных волн (УВ) при подводных взрывах и уменьшения воздействия взрыва на окружающую среду.The invention relates to blasting and is intended to improve their safety by attenuating shock waves (SW) during underwater explosions and reduce the impact of the explosion on the environment.
Технический результат - ослабление ударных волн подводного взрыва, за счет размещения на пути прохождения ударной волны экранирующей завесы, выполненной в виде оболочек из водопроницаемой ткани, заполненных пористым материалом, размещенной на поверхности каркаса в виде решетчатой полусферы, образованной расположенными по сферической поверхности горизонтальными и вертикальными ребрами из металлических стержней.EFFECT: attenuation of shock waves of an underwater explosion due to the placement of a shielding curtain on the path of the shock wave, made in the form of shells of permeable fabric filled with porous material, placed on the surface of the frame in the form of a lattice hemisphere formed by horizontal and vertical ribs located on a spherical surface from metal rods.
Известен способ защиты подводных инженерных сооружений и морской фауны от разрушающего и поражающего действия ударной волны при подводных взрывах завесой из воздушных пузырьков, создаваемых при прокачивании воздуха под давлением через замкнутый контур труб с отверстиями, описанный в труде «Взрывные работы под водой» авторы Галкин В.В., Гильманов Р.А., Дроговейко И.З., издательство - Недра, Москва, 1987 г.There is a known method of protecting underwater engineering structures and marine fauna from the destructive and damaging effects of a shock wave during underwater explosions with a curtain of air bubbles created by pumping air under pressure through a closed loop of pipes with holes, described in the work "Explosive work under water" by the authors Galkin V. V., Gilmanov R.A., Drogoveyko I.Z., publishing house - Nedra, Moscow, 1987
Недостатком завесы из воздушных пузырьков является то, что при таком способе создаются лишь вертикальные пузырьковые завесы, что исключает возможность защиты от ударной волны объектов, размещенных над зарядом.The disadvantage of the curtain of air bubbles is that with this method only vertical bubble curtains are created, which excludes the possibility of protecting objects placed above the charge from the shock wave.
Еще недостатками является то, что в реальных условиях эффективность пузырьковой завесы ограничена возможным наличием подводного течения, которое размывает завесу, глубиной места подрыва, ограничением мощности применяемого компрессора. Применение пузырьковой завесы требует работы водолазов как до момента подрыва, для подготовительных работ, установки системы труб и шлангов на значительной площади морского дна, так и после подрыва, для демонтажа установленной системы, что значительно увеличивает время и стоимость работ.Another disadvantage is that in real conditions the effectiveness of the bubble curtain is limited by the possible presence of an undercurrent that erodes the curtain, the depth of the explosion site, and the limitation of the power of the compressor used. The use of a bubble screen requires divers to work both before the blasting, for preparatory work, installing a pipe and hose system on a large area of the seabed, and after blasting, to dismantle the installed system, which significantly increases the time and cost of the work.
Известен способ локализации подводного взрыва, описанный в патенте RU 2163348 С1 от 22.02.2000, заключающийся в создании пузырьковой завесы, поднимающейся со дна водоема до поверхности воды, для чего на дне водоема размещают химические генераторы газа, приводят их в действие и после образования пузырьковой завесы взрывают заряд взрывчатого вещества. В качестве генератора газа используют заряды артиллерийских и ракетных порохов, пороховые и пиротехнические составы для аккумуляторов давления или выброса средств пожаротушения и эквивалентные материалы, способные к самоподдерживающей реакции горения с выделением тепла и газов. Также могут использовать карбид кальция.A known method for localizing an underwater explosion is described in patent RU 2163348 C1 dated February 22, 2000, which consists in creating a bubble curtain that rises from the bottom of the reservoir to the surface of the water, for which chemical gas generators are placed at the bottom of the reservoir, they are activated after the formation of the bubble curtain explode an explosive charge. As a gas generator, charges of artillery and rocket powders, powder and pyrotechnic compositions for accumulators of pressure or ejection of fire extinguishing agents and equivalent materials capable of a self-sustaining combustion reaction with the release of heat and gases are used. Calcium carbide may also be used.
Недостатком данного способа является то, при использовании данного способа применяются различные сложные химические соединения, после приведения в действие которых возможно загрязнение водоема и ухудшение экологической обстановки.The disadvantage of this method is that when using this method, various complex chemical compounds are used, after activation of which pollution of the reservoir and deterioration of the environmental situation is possible.
Еще одним недостатком является то, что при таком способе создается лишь вертикальная пузырьковая завеса, что не позволяет защитить от воздействия ударной волны объекты, размещенные непосредственно над зарядом взрывчатого вещества, а при наличии подводного течения пузырьковая завеса будет размываться.Another disadvantage is that with this method only a vertical bubble curtain is created, which does not make it possible to protect objects placed directly above the explosive charge from the effects of a shock wave, and in the presence of an underwater flow, the bubble curtain will be washed away.
Еще одним недостатком является сложность в монтаже конструкции такой завесы при проведении подготовительных работ.Another disadvantage is the difficulty in mounting the structure of such a curtain during preparatory work.
Известен способ гашения ударной волны при подводном взрыве, описанный в патенте RU 2392579 С1 от 31.03.2009, заключающийся в установке завес из воздушных пузырьков, получаемых из полых стеклянных микросфер, которые предварительно смешивают с жидкостью, затем жидкость утяжеляют. В качестве жидкости используют вещество, обладающее после сшивки вязкоупругими свойствами, с временем релаксации при деформационном воздействии, по меньшей мере, равным периоду действия гидроударной волны. Затем смесь помещают в мягкий контейнер и устанавливают его над зарядом взрывчатых веществ.A known method of damping a shock wave during an underwater explosion, described in patent RU 2392579 C1 dated March 31, 2009, consists in installing curtains of air bubbles obtained from hollow glass microspheres, which are pre-mixed with a liquid, then the liquid is made heavier. As a liquid, a substance is used that has viscoelastic properties after crosslinking, with a relaxation time during deformation action at least equal to the period of action of the hydroshock wave. The mixture is then placed in a soft container and set above the explosive charge.
Недостатком данного способа является излишняя материалоемкость и сложность процесса приготовления данной конструкции, а также отсутствие возможности разместить завесу равномерно над всей поверхностью заряда взрывчатого вещества из-за отсутствия жесткого каркаса.The disadvantage of this method is the excessive consumption of materials and the complexity of the process of preparing this design, as well as the inability to place the curtain evenly over the entire surface of the explosive charge due to the lack of a rigid frame.
Еще одним недостатком является то, при использовании данного способа применяются различные сложные химические соединения и стеклянные элементы, после приведения в действие которых возможно загрязнение водоема и ухудшение экологической обстановки.Another disadvantage is that when using this method, various complex chemical compounds and glass elements are used, after activation of which pollution of the reservoir and environmental degradation are possible.
Известно устройство для гашения ударных волн при подводных взрывах, описанное в патенте RU 2087846 С1 от 20.08.1997, представляющее собой размещенную горизонтально сетку, выполненную из материала плотностью меньше плотности воды, по периметру которой закреплены свободно свисающие канаты и шнуры, сгруппированные с переменной плотностью, возрастающей в направлении прохождения ударных волн, и выполненные из материала плотностью больше плотности воды.A device for damping shock waves during underwater explosions is known, described in patent RU 2087846 C1 dated 20.08.1997, which is a horizontally placed grid made of a material with a density less than the density of water, along the perimeter of which freely hanging ropes and cords are fixed, grouped with variable density, increasing in the direction of the passage of shock waves, and made of a material with a density greater than that of water.
Недостатком данного изобретения является то, что оно имеет положительную плавучесть и для стабилизации его над зарядом взрывчатого вещества необходимо применение большого количества якорей, что приводит к увеличению трудоемкости работы водолазов при подготовке к взрыву, а значит увеличивается время и стоимость работ.The disadvantage of this invention is that it has positive buoyancy and to stabilize it above the explosive charge, it is necessary to use a large number of anchors, which leads to an increase in the labor intensity of the divers in preparation for the explosion, which means that the time and cost of work increases.
Еще одним недостатком данного изделия является применение при изготовлении свободно свисающих канатов и шнуров синтетических материалов и, как следствие, загрязнение водоема элементами устройства после проведения взрывных работ и ухудшение экологической обстановки.Another disadvantage of this product is the use of synthetic materials in the manufacture of freely hanging ropes and cords and, as a result, pollution of the reservoir by the elements of the device after blasting and environmental degradation.
Известно устройство для ослабления ударных волн подводного взрыва, описанное в патенте RU 2112917 С1 от 10.06.1998, представляющее собой экран, размещенный вокруг и над зарядом взрывчатого вещества. Экран выполнен из герметичных водонепроницаемых упругих шлангов, в которых размещены шнуры из пористого эластичного материала, и состоит из размещенных над зарядом горизонтальных шлангов и закрепленных по их периметру свободно свисающих вертикальных шлангов, размещенных в шахматном порядке с плотностью, возрастающей в направлении прохождения ударных волн, при этом экран соединен с поплавком.A device for attenuating shock waves of an underwater explosion is known, described in patent RU 2112917 C1 dated 06/10/1998, which is a screen placed around and above the explosive charge. The screen is made of hermetic waterproof elastic hoses, in which cords of porous elastic material are placed, and consists of horizontal hoses placed above the charge and freely hanging vertical hoses fixed along their perimeter, placed in a checkerboard pattern with a density increasing in the direction of the passage of shock waves, with this screen is connected to the float.
Недостатком данного изобретения является то, что перед использованием, непосредственно на берегу или на корабле, устройство собирается из стандартных модулей, соединяя гибкими связями между собой элементы, образующие экран, что существенно увеличивает время подготовки и выполнения работ, а значит увеличивается и стоимость работ.The disadvantage of this invention is that before use, directly on the shore or on a ship, the device is assembled from standard modules, connecting the elements forming the screen with flexible connections, which significantly increases the time for preparing and performing work, and therefore increases the cost of work.
Еще одним недостатком данного изделия является то, что при использовании данного устройства свободно свисающие вертикальные шланги не достигают дна, а значит подрываемый заряд не будет локализован в полном объеме и часть ударной волны будет распространяться по поверхности дна, разрушая экосистему в месте подрыва.Another disadvantage of this product is that when using this device, freely hanging vertical hoses do not reach the bottom, which means that the detonated charge will not be localized in full and part of the shock wave will propagate along the bottom surface, destroying the ecosystem at the place of detonation.
Еще одним недостатком является применение при изготовлении элементов экрана синтетических материалов и, как следствие, загрязнение водоема элементами устройства после проведения взрывных работ и ухудшение экологической обстановки.Another disadvantage is the use of synthetic materials in the manufacture of screen elements and, as a result, pollution of the reservoir with device elements after blasting and environmental degradation.
Известно устройство для ослабления ударных волн подводного взрыва, описанное в патенте RU 2112916 С1 от 10.06.1997, представляющее собой воздуховодяной экран из водонепроницаемых оболочек, заполненных фрагментами растений, минеральной ватой или смесью этих материалов. Оболочки помещены в сетки и снабжены балластом для регулирования плавучести.A device for attenuating shock waves of an underwater explosion is known, described in patent RU 2112916 C1 dated 06/10/1997, which is an air-water screen made of waterproof shells filled with plant fragments, mineral wool or a mixture of these materials. The shells are placed in nets and equipped with ballast to control buoyancy.
Недостатком изобретения является то, что конструкция данного устройства представляет собой экраны, соединенные вершинами, образующими купол над зарядом в виде полуцилиндра, а боковые стороны около торцов полуцилиндра защищают дополнительные вертикальные защитные экраны. Данная конструкция не обеспечивает надежную локализацию заряда, достаточно трудоемка и потребует увеличение временных и финансовых затрат при подготовке к подрыву.The disadvantage of the invention is that the design of this device consists of screens connected by vertices forming a dome over the charge in the form of a half-cylinder, and the sides near the ends of the half-cylinder protect additional vertical protective screens. This design does not provide reliable localization of the charge, it is rather laborious and will require an increase in time and financial costs in preparation for detonation.
Еще одним недостатком является то, что в качестве наполнителя применяются малоплотные материалы из элементов, имеющих острые края: древесная стружка, сухие фрагменты растений, сухие морские водоросли. Такой наполнитель может проколоть водонепроницаемую оболочку и нарушить герметичность, а при вытеснении воздуха водой материал теряет способность экранирования ударной волны. Чтобы избежать этого необходимо применение дополнительных тканевых мешков и различных полиэтиленовых пленок. Данный недостаток приводит к увеличению времени при подготовке к подрыву и стоимости работ.Another disadvantage is that low-density materials from elements with sharp edges are used as a filler: wood shavings, dry fragments of plants, dry seaweed. Such a filler can pierce the waterproof shell and break the tightness, and when air is displaced by water, the material loses its ability to shield the shock wave. To avoid this, it is necessary to use additional fabric bags and various polyethylene films. This disadvantage leads to an increase in time in preparation for undermining and the cost of work.
Известен способ гашения ударной волны при подводном взрыве, описанный в патенте RU 2087847 от 28.12.1995, выбранный авторами в качестве прототипа. Суть данного способа заключается в том, что на пути прохождения ударной волны в воде размещают экранирующую завесу в виде оболочек из водопроницаемой ткани, заполненных пустотелыми сферами, и/или кусками пенопласта, и/или керамзитовым гравием. При незначительной глубине водоема завесу с положительной плавучестью стабилизируют под водой якорями, а при большей глубине грузами, придающими завесе, удерживаемой поплавками, отрицательную плавучесть.A known method of damping the shock wave during an underwater explosion, described in patent RU 2087847 dated 12/28/1995, chosen by the authors as a prototype. The essence of this method lies in the fact that a shielding curtain in the form of shells of permeable fabric filled with hollow spheres and/or pieces of foam plastic and/or expanded clay gravel is placed on the path of the shock wave in the water. At a shallow depth of the reservoir, a curtain with positive buoyancy is stabilized under water by anchors, and at a greater depth by weights that give the curtain held by floats negative buoyancy.
Недостатком изобретения является то, что гасящую ударную волну экранирующая завеса имеет сложную конструкцию, состоящую из большого количества элементов завесы, не имеющих жесткого каркаса, которые скрепляются в сплошную преграду, с помощью различных пряжек и петель. Исходя из этого, такая конструкция не обеспечивает надежную локализацию очага взрыва, и для гарантированного ослабления ударной волны потребуется применение нескольких слоев, расположенных друг над другом скрепленных между собой элементов завесы. Подготовка такого устройства очень трудоемка и потребует больших материальных и временных затрат при сборке устройства на суше и установке его водолазами под водой.The disadvantage of the invention is that the shielding curtain that dampens the shock wave has a complex structure, consisting of a large number of curtain elements that do not have a rigid frame, which are fastened into a solid barrier using various buckles and loops. Based on this, such a design does not provide reliable localization of the explosion source, and for guaranteed attenuation of the shock wave, it will be necessary to use several layers of curtain elements, located one above the other, fastened together. The preparation of such a device is very time-consuming and will require large material and time costs when assembling the device on land and installing it by divers under water.
Еще одним недостатком является то, что такая конструкция при наличии течения затрудняет установку экранирующей завесы непосредственно над зарядом взрывчатого вещества.Another disadvantage is that such a design, in the presence of flow, makes it difficult to install a shielding curtain directly above the explosive charge.
Заявленное авторами устройство для ослабления ударных волн подводного взрыва включает в себя экранирующую завесу, выполненную в виде оболочек из водопроницаемой ткани, заполненных пористым материалом, размещенную на поверхности каркаса в виде решетчатой полусферы (см. Рис. 1), образованной расположенными по сферической поверхности горизонтальными 1 и вертикальными ребрами 2 из металлических стержней, причем вертикальные ребра прикреплены к нижнему опорному контуру в виде кольца 3.The device claimed by the authors for attenuating the shock waves of an underwater explosion includes a shielding curtain made in the form of shells of a permeable fabric filled with a porous material, placed on the surface of the frame in the form of a lattice hemisphere (see Fig. 1), formed by horizontal 1 and
Целью изобретения является всесторонняя локализация очага взрыва, повышение эффективности и надежности ослабления ударной волны при подводных взрывах.The aim of the invention is a comprehensive localization of the source of the explosion, increasing the efficiency and reliability of the weakening of the shock wave in underwater explosions.
Технический результат изобретения достигается за счет размещения в воде, на пути прохождения ударной волны, экранирующей завесы, размещенной на каркасе, представляющем собой конструкцию, выполненную в виде решетчатой полусферы, образованной расположенными по сферической поверхности горизонтальными и вертикальными ребрами из металлических стержней, причем вертикальные ребра прикреплены к нижнему опорному контуру в виде кольца с радиусом, равным радиусу полусферы, с расстоянием между вертикальными ребрами у нижнего опорного контура 0,3-0,5 радиуса полусферы и расстоянием между горизонтальными ребрами по дуге окружности составляет 0,3-0,5 радиуса полусферы.The technical result of the invention is achieved by placing in water, on the path of the shock wave, a screening curtain placed on a frame, which is a structure made in the form of a lattice hemisphere formed by horizontal and vertical ribs of metal rods located on a spherical surface, and the vertical ribs are attached to the lower support contour in the form of a ring with a radius equal to the radius of the hemisphere, with the distance between the vertical ribs at the lower support contour 0.3-0.5 of the hemisphere radius and the distance between the horizontal ribs along the circular arc is 0.3-0.5 of the hemisphere radius .
Выполнение этих условий обеспечивает при проведении подводных взрывов гарантированную локализацию очага взрыва, а следовательно, выполнение данным устройством своей основной функции - надежное ослабление ударной волны при подводном взрыве и снижение воздействия на окружающую флору и фауну.The fulfillment of these conditions ensures, when carrying out underwater explosions, guaranteed localization of the source of the explosion, and, consequently, the fulfillment by this device of its main function - reliable attenuation of the shock wave during an underwater explosion and reducing the impact on the surrounding flora and fauna.
Устройство для ослабления ударных волн подводного взрыва работает следующим образом.A device for attenuating shock waves of an underwater explosion works as follows.
Устройство с помощью водолазов устанавливается непосредственно на обнаруженное под водой взрывное устройство таким образом, что выполненная в нижней части устройства полость позволяет полностью отделить взрывное устройство от окружающего пространства. При срабатывании накрытого таким образом взрывного устройства энергия взрыва поглощается находящимся в оболочках из водопроницаемой ткани пористым материалом.With the help of divers, the device is installed directly on the explosive device detected under water in such a way that the cavity made in the lower part of the device allows the explosive device to be completely separated from the surrounding space. When an explosive device covered in this way is triggered, the energy of the explosion is absorbed by the porous material contained in the membranes of the permeable fabric.
Гарантированная эффективность достигается, когда расстояние между вертикальными ребрами у нижнего опорного контура составляет 0,3-0,5 радиуса полусферы.Guaranteed efficiency is achieved when the distance between the vertical ribs at the lower support contour is 0.3-0.5 of the hemisphere radius.
Если расстояние между ребрами у нижнего опорного контура составляет менее 0,3 радиуса полусферы, то расположенные по сферической поверхности ребра, в сочетании с горизонтальными ребрами будут образовывать практически цельнометаллическую полусферу, тем самым утяжеляя конструкцию и существенно затрудняя возможность равномерного крепления к ним оболочек экранирующей завесы. Плохо закрепленные оболочки, имея положительную плавучесть, будут хаотично всплывать к вершине каркаса, тем самым образуя в конструкции устройства так называемые окна. Таким образом применение такой конструкции не позволит надежно локализовать очаг взрыва и гарантированно ослабить ударную волну.If the distance between the ribs at the lower support contour is less than 0.3 of the radius of the hemisphere, then the ribs located on the spherical surface, in combination with the horizontal ribs, will form an almost all-metal hemisphere, thereby making the structure heavier and significantly complicating the possibility of uniform fastening of the screening curtain shells to them. Poorly fixed shells, having positive buoyancy, will randomly float to the top of the frame, thereby forming so-called windows in the device structure. Thus, the use of such a design will not allow reliable localization of the explosion site and guaranteed weakening of the shock wave.
Если расстояние между ребрами у нижнего опорного контура составляет более 0,5 радиуса полусферы, то расположенные по сферической поверхности ребра, будут располагаться на значительном удалении друг от друга и размещенная на них экранирующая завеса, выполненная из оболочек, наполненных пористым материалом, имея положительную плавучесть, не может быть надежно зафиксирована на ребрах. Оболочки экранирующей завесы будут хаотично всплывать, образовывая между собой просветы, что не позволит гарантированно отделить взрывное устройство от окружающего пространства и локализовать ударную волну при подводном взрыве.If the distance between the ribs at the lower support contour is more than 0.5 of the hemisphere radius, then the ribs located on the spherical surface will be located at a considerable distance from each other and a screening curtain placed on them, made of shells filled with porous material, having positive buoyancy, cannot be securely fixed to the ribs. The shells of the shielding curtain will randomly float up, forming gaps between them, which will not allow for guaranteed separation of the explosive device from the surrounding space and localization of the shock wave during an underwater explosion.
Таким образом, оптимальное расстояние между ребрами у нижнего опорного контура составляет 0,3-0,5 радиуса полусферы.Thus, the optimal distance between the ribs at the lower support contour is 0.3-0.5 of the hemisphere radius.
Гарантированная эффективность достигается, когда расстояние между горизонтальными ребрами по дуге окружности составляет 0,3-0,5 радиуса полусферы.Guaranteed efficiency is achieved when the distance between the horizontal ribs along the arc of a circle is 0.3-0.5 of the hemisphere radius.
Если расстояние между горизонтальными ребрами по дуге окружности будет меньше 0,3 радиуса полусферы, то в сочетании с вертикальными ребрами, каркас превратится практически в цельнометаллический купол сферической конструкции и закрепить на его поверхности какие-либо элементы экранирующей завесы будет крайне затруднено. Кроме того, такое расстояние между горизонтальными ребрами приведет к значительному увеличению количества этих ребер, а значит и к увеличению массы всего устройства.If the distance between the horizontal ribs along the circular arc is less than 0.3 of the hemisphere radius, then in combination with the vertical ribs, the frame will turn into an almost all-metal dome of a spherical structure and it will be extremely difficult to fix any elements of the screening curtain on its surface. In addition, such a distance between the horizontal ribs will lead to a significant increase in the number of these ribs, and hence to an increase in the mass of the entire device.
Увеличение расстояние между горизонтальными ребрами по дуге окружности больше 0,5 радиуса полусферы, приведет к тому, что конструкция каркаса не будет обладать достаточной жесткостью, прочностью и устойчивостью к воздействию. Такая конструкция существенно затруднит возможность равномерного крепления к ним оболочек экранирующей завесы. Плохо закрепленные оболочки, имея положительную плавучесть, будут хаотично всплывать между горизонтальными и вертикальными ребрами, образуя в конструкции устройства так называемые окна. Таким образом применение такой конструкции не позволит надежно локализовать очаг взрыва и гарантированно ослабить ударную волну.Increasing the distance between the horizontal ribs along the arc of a circle more than 0.5 hemisphere radius will lead to the fact that the frame structure will not have sufficient rigidity, strength and resistance to impact. Such a design will significantly complicate the possibility of uniform fastening of the screening curtain shells to them. Poorly fixed shells, having positive buoyancy, will randomly float between horizontal and vertical ribs, forming so-called windows in the design of the device. Thus, the use of such a design will not allow reliable localization of the explosion site and guaranteed weakening of the shock wave.
Таким образом, оптимальное расстояние между горизонтальными ребрами по дуге окружности составляет 0,3-0,5 радиуса полусферы.Thus, the optimal distance between the horizontal ribs along the arc of a circle is 0.3-0.5 of the radius of the hemisphere.
При таких условиях экранирующая завеса, выполненная из заполненных пористым материалом оболочек, надежно зафиксированная на поверхности каркаса, довольно проста в установке, практически не подвержена влиянию подводного течения, позволит полностью локализовать очаг взрыва и ослабить ударную волну подводного взрыва.Under such conditions, the shielding curtain, made of shells filled with porous material, securely fixed on the surface of the frame, is quite simple to install, is practically not affected by the underwater current, will completely localize the explosion source and weaken the shock wave of an underwater explosion.
Для надежного размещения непосредственно над очагом взрыва всей конструкции устройства ослабления ударных волн подводного взрыва и снижения воздействия подводного течения, нижний опорный контур имеет массу, превышающую положительную плавучесть экранирующей завесы.For reliable placement directly above the explosion site of the entire structure of the device for attenuating the shock waves of an underwater explosion and reducing the impact of an underwater current, the lower support contour has a mass exceeding the positive buoyancy of the screening curtain.
Для оценки эффективности и кратности применения устройств ослабления ударных волн подводного взрыва в период с 10 по 11 октября 2017 года были проведены натурные испытания на водоеме закрытого типа, расположенного на испытательной площадке №2 войсковой части 93268.To assess the effectiveness and frequency of use of devices for attenuating the shock waves of an underwater explosion in the period from October 10 to October 11, 2017, full-scale tests were carried out in a closed-type reservoir located at test site No. 2 of military unit 93268.
Для проведения испытаний на заводе специальных материалов АО «НПО Спецматериалов» были изготовлены три опытных образца технического устройства с различными значениями расстояний между вертикальными ребрами и горизонтальными ребрами по отношению к радиусу полусферы. Перечень образцов представлен в таблице 1.For testing at the plant of special materials JSC NPO Spetsmaterialov, three prototypes of a technical device were manufactured with different values of the distances between vertical ribs and horizontal ribs in relation to the radius of the hemisphere. The list of samples is presented in table 1.
Для каждого образца был изготовлен полусферический каркас, с размещенной на его поверхности экранирующей завесой, в виде цилиндрических модулей из водопроницаемой ткани, заполненных пористым материалом. Внутренний радиус составил 580 мм.For each sample, a hemispherical frame was made, with a screening curtain placed on its surface, in the form of cylindrical modules of a permeable fabric filled with a porous material. The inner radius was 580 mm.
Взрывчатое вещество устанавливалось на дне водоема на глубине 2 м, для открытого подрыва, а при закрытом подрыве, размещалось в рабочей полости устройства, и затем вся конструкция устанавливалась на дно водоема. Для всех испытаний в качестве источника взрыва использовался заряд аммонита №6 ЖВ неизменной массой 0,8 кг, что эквивалентно по фугасному действию 1 кг ТНТ на расстоянии 1-3 м на воздухе. Избыточное давление на фронте подводной ударной волны измерялось с помощью пьезоэлектрического датчика гидрофонного типа, который был расположен на глубине 1 м от поверхности воды и на расстоянии 7,7 м от заряда ВВ.The explosive was installed at the bottom of the reservoir at a depth of 2 m, for open detonation, and for closed detonation, it was placed in the working cavity of the device, and then the entire structure was installed on the bottom of the reservoir. For all tests, an ammonite charge No. 6 ZhV with a constant mass of 0.8 kg was used as a source of explosion, which is equivalent in terms of high-explosive action to 1 kg of TNT at a distance of 1-3 m in air. The excess pressure at the front of the underwater shock wave was measured using a hydrophone-type piezoelectric sensor, which was located at a depth of 1 m from the water surface and at a distance of 7.7 m from the explosive charge.
Анализ результатов испытаний показывает, что:An analysis of the test results shows that:
1. Устройство для ослабления ударных волн от подводного взрыва (образец №1) обеспечило снижение избыточного давления под водой во фронте УВ на расстоянии 7,7 м от заряда аммонита №6 ЖВ массой 0,8 кг (эквивалент по фугасному действию заряду тринитротолуола массой 1,0 кг в условиях воздушного взрыва) в 26,8…29,7 раз в сравнении с открытым подрывом под водой аналогичного заряда. Полусферический каркас в результате проведенного эксперимента был сильно деформирован, для повторного использования не пригоден.1. A device for attenuating shock waves from an underwater explosion (sample No. 1) ensured a decrease in excess pressure under water in the SW front at a distance of 7.7 m from a charge of ammonite No. 6 ZhV with a mass of 0.8 kg (equivalent in terms of high-explosive action to a charge of trinitrotoluene 0 kg under conditions of an air explosion) by 26.8 ... 29.7 times in comparison with an open explosion under water of a similar charge. The hemispherical frame as a result of the experiment was severely deformed, and is not suitable for reuse.
2. Устройство для ослабления ударных волн от подводного взрыва (образец №2) обеспечило снижение избыточного давления под водой во фронте УВ на расстоянии 7,7 м от заряда аммонита №6 ЖВ массой 0,8 кг (эквивалент по фугасному действию заряду тринитротолуола массой 1,0 кг в условиях воздушного взрыва) в 35…38,8 раз в сравнении с открытым подрывом под водой аналогичного заряда. Конструкция каркаса была деформирована, восстановлена на месте рихтовкой.2. A device for attenuating shock waves from an underwater explosion (sample No. 2) ensured a decrease in excess pressure under water in the SW front at a distance of 7.7 m from a charge of ammonite No. 6 ZhV weighing 0.8 kg (equivalent to a high-explosive action of a charge of trinitrotoluene weighing 1 0 kg under conditions of an air explosion) by 35 ... 38.8 times in comparison with an open explosion under water of a similar charge. The structure of the frame was deformed, restored in place by straightening.
3. Устройство для ослабления ударных волн от подводного взрыва (образец №3) обеспечило снижение избыточного давления под водой во фронте УВ на расстоянии 7,7 м от заряда аммонита №6 ЖВ массой 0,8 кг (эквивалент по фугасному действию заряду тринитротолуола массой 1,0 кг в условиях воздушного взрыва) в 8,6…9,6 раз в сравнении с открытым подрывом под водой аналогичного заряда. Конструкция каркаса была деформирована, от нижнего опорного контура оторваны два вертикальных ребра. После ремонта с использованием сварочных работ каркас можно использовать повторно.3. A device for attenuating shock waves from an underwater explosion (sample No. 3) ensured a decrease in excess pressure under water in the SW front at a distance of 7.7 m from a charge of ammonite No. 6 ZhV weighing 0.8 kg .0 kg under conditions of an air explosion) by 8.6 ... 9.6 times in comparison with an open explosion under water of a similar charge. The frame structure was deformed, two vertical ribs were torn off from the lower support contour. After repair using welding, the frame can be reused.
Результаты проведенных испытаний дают достаточные основания утверждать, что, наибольшую эффективность показал образец №2.The results of the tests carried out give sufficient grounds to assert that sample No. 2 showed the greatest efficiency.
Таким образом, действие заявляемых параметров изобретения позволило обеспечить достижение заявленного технического результата - получение устройства ослабления ударных волн подводного взрыва, которое позволяет полностью локализовать очаг взрыва от окружающего пространства и ослабить ударную волну подводного взрыва, за счет применения экранирующей завесы, выполненной из оболочек из водопроницаемой ткани, заполненной пористым материалом, размещенной на поверхности каркаса, выполненного в виде решетчатой полусферы, образованной расположенными по сферической поверхности горизонтальными и вертикальными ребрами из металлических стержней.Thus, the action of the claimed parameters of the invention made it possible to achieve the claimed technical result - obtaining a device for attenuating the shock waves of an underwater explosion, which allows you to completely localize the source of the explosion from the surrounding space and weaken the shock wave of an underwater explosion, through the use of a shielding curtain made of shells made of permeable fabric , filled with porous material, placed on the surface of the frame, made in the form of a lattice hemisphere, formed by horizontal and vertical ribs of metal rods located on a spherical surface.
Заявленное техническое решение по конструктивным особенностям устройств локализации ударной волны подводного взрыва является новым, так как совокупность отличительных признаков изобретения, в том числе и в частных случаях, неизвестна из литературных данных и практического опыта работ в этой области.The claimed technical solution for the design features of devices for localizing the shock wave of an underwater explosion is new, since the totality of the distinguishing features of the invention, including in particular cases, is unknown from the literature and practical experience in this field.
Решение соответствует критерию «изобретательский уровень», так как предложенное не следует явным образом для специалиста из анализа отечественного и зарубежного уровня техники.The solution meets the criterion of "inventive step", since the proposed one does not follow explicitly for a specialist from the analysis of domestic and foreign prior art.
Claims (2)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2776288C1 true RU2776288C1 (en) | 2022-07-18 |
Family
ID=
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115307505A (en) * | 2022-08-09 | 2022-11-08 | 南京理工大学 | Underwater optical device protection structure applied to explosion water tank |
| CN117250109A (en) * | 2023-09-21 | 2023-12-19 | 中山大学 | Underwater explosive soil layer damage test energy gathering device, system and method |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5394786A (en) * | 1990-06-19 | 1995-03-07 | Suppression Systems Engineering Corp. | Acoustic/shock wave attenuating assembly |
| RU2087847C1 (en) * | 1995-12-28 | 1997-08-20 | Георгий Анатольевич Басс | Method of suppression of shock wave at underwater explosion and arrangement for its realization |
| WO1998056465A1 (en) * | 1997-06-09 | 1998-12-17 | The United States Of America, Represented By The Secretary Of The Army | Chemical biological explosive containment system |
| WO1999031457A1 (en) * | 1997-12-12 | 1999-06-24 | Her Majesty The Queen In Right Of Canada As Represented By The Solicitor General Acting Through The Commissioner Of The Royal Canadian Mounted Police | Apparatus and method for blast suppression |
| RU2277694C1 (en) * | 2004-11-18 | 2006-06-10 | Виктор Петрович Ткачев | Device for protection against aftereffects of blast |
| WO2006081319A2 (en) * | 2005-01-26 | 2006-08-03 | Blastgard International | Explosive effect mitigated containers and enclosing devices |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5394786A (en) * | 1990-06-19 | 1995-03-07 | Suppression Systems Engineering Corp. | Acoustic/shock wave attenuating assembly |
| RU2087847C1 (en) * | 1995-12-28 | 1997-08-20 | Георгий Анатольевич Басс | Method of suppression of shock wave at underwater explosion and arrangement for its realization |
| WO1998056465A1 (en) * | 1997-06-09 | 1998-12-17 | The United States Of America, Represented By The Secretary Of The Army | Chemical biological explosive containment system |
| WO1999031457A1 (en) * | 1997-12-12 | 1999-06-24 | Her Majesty The Queen In Right Of Canada As Represented By The Solicitor General Acting Through The Commissioner Of The Royal Canadian Mounted Police | Apparatus and method for blast suppression |
| RU2277694C1 (en) * | 2004-11-18 | 2006-06-10 | Виктор Петрович Ткачев | Device for protection against aftereffects of blast |
| WO2006081319A2 (en) * | 2005-01-26 | 2006-08-03 | Blastgard International | Explosive effect mitigated containers and enclosing devices |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115307505A (en) * | 2022-08-09 | 2022-11-08 | 南京理工大学 | Underwater optical device protection structure applied to explosion water tank |
| CN117250109A (en) * | 2023-09-21 | 2023-12-19 | 中山大学 | Underwater explosive soil layer damage test energy gathering device, system and method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1934407B (en) | Blasting method | |
| EP1036299B1 (en) | Apparatus and method for blast suppression | |
| CN109211037B (en) | Underwater explosive cutter assembly and underwater explosive cutting method | |
| US3117518A (en) | Apparatus for cutting encased explosives | |
| US6571906B2 (en) | Underwater sound mitigation system for explosive testing | |
| CN106197178A (en) | A kind of novel deep hole water pressure blasting demolition set and blasting method | |
| RU2776288C1 (en) | Apparatus for attenuating shock waves of an underwater explosion | |
| CN107218862A (en) | A kind of underwater demolition cumulative bullet and distribution method | |
| RU2789496C2 (en) | Device for attenuation of shock waves of underwater explosion | |
| RU2087847C1 (en) | Method of suppression of shock wave at underwater explosion and arrangement for its realization | |
| Koschinski et al. | Underwater unexploded ordnance–methods for a cetacean-friendly removal of explosives as alternatives to blasting | |
| RU2106598C1 (en) | Device for attenuation of shock waves at underwater explosion | |
| RU2266515C1 (en) | Explosion-protective shield | |
| JP4744273B2 (en) | Underwater shock mitigation method | |
| CN216787051U (en) | Remote-throw-type automatic oil suction device | |
| RU2087846C1 (en) | Arrangement for suppression of shock waves at underwater explosions | |
| RU2519072C1 (en) | Method for river ice cover breaking and device for its implementation | |
| RU108129U1 (en) | EXPLOSIVE CHARGE FOR WATERFILLED WELLS | |
| RU2392579C1 (en) | Method of killing shock wave in underwater explosion | |
| RU2725188C1 (en) | Method of reproducing the action of an air shock wave of high duration, which is refracted into water, on underwater engineering ammunition in open water reservoir conditions | |
| NO138761B (en) | PROCEDURE AND APPLIANCE FOR AA REMOVAL OF HORSE | |
| RU2794454C1 (en) | Method for suppressing the explosive plume of an underwater explosion | |
| RU170324U1 (en) | SEPARATING REACTIVE APPARATUS | |
| Schmidtke et al. | Risk mitigation for sea mammals—the use of air bubbles against shock waves | |
| RU2791188C1 (en) | Volume-detonating charge to create a polynya |