Невзрывные методы возбуждения детонации в боеприпасах

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Разработка и производство разрушителя Р-40

2. Устройство и характеристики разрушителя Р-40

3. Преимущества метода выжигания ВВ перед уничтожением подрывом

Список литературы

Введение

Боеприпасы после их изготовления на предприятиях промышленности и проведения различных испытаний закладываются на хранение на складах, базах и арсеналах МО РФ. При этом назначается гарантийный срок хранения (ГСХ), в течение которого обеспечивается сохранность их технических характеристик и боевых свойств. В процессе хранения осуществляются контроль качественного состояния и регламентные работы, в том числе ремонт боеприпасов, связанный с удалением коррозии с металлических деталей корпусов, заменой смазки, а также ремонт деревянной укупорки и др.

Опыт хранения боеприпасов показывает, что их чувствительность к внешним воздействиям со временем повышается, что связано с изменением свойств взрывчатых веществ (ВВ), которыми снаряжены боеприпасы. Несмотря на лакокрасочные покрытия поверхностей корпусов, соприкасающихся с зарядом ВВ, с течением времени могут происходить взаимодействие ВВ с материалом корпуса боеприпасов и образование более чувствительных по сравнению с исходным ВВ соединений, что повышает опасность дальнейшего хранения боеприпасов.

Изменение физико-химических свойств ВВ в процессе хранения может существенно повлиять на сроки хранения боеприпасов.

В процессе старения изделий в течение гарантийного срока хранения (ГСХ) происходят накопление продуктов распада, их взаимодействие с лакокрасочным покрытием (ЛКП) и конструкционным материалом. Глубина превращения зависит как от условий и времени хранения, так и от конструктивных особенностей изделий. Нарушение технологии производства ВВ, повышение в основном продукте примесей кислот и щелочей даже на доли процента могут существенно изменять характеристики снаряжения боеприпасов, повышать взрыво-пожароопасность при их длительном хранении.

Вместе с тем теория длительного хранения боеприпасов до сих пор в достаточной степени не разработана. Не установлена количественная связь между химической стойкостью ВВ и гарантийным сроком хранения боеприпасов. Поэтому на практике сроки хранения устанавливают эмпирически по результатам контрольных испытаний, в процессе которых определяются сохранность боеприпасов и их боевые свойства. Принятые в настоящее время сроки хранения, после которых боеприпасы подлежат списанию, во многом занижены, назначены с гарантированной осторожностью. Между тем некоторые боеприпасы, снаряженные тротилом и применявшиеся во второй, а иногда и в первой мировой войне, сохранили свои взрывчатые свойства, несмотря на коррозию, а иногда и разрушение корпуса. Об этом свидетельствует опыт сплошного разминирования территорий, на которых шли боевые действия или которые подвергались бомбардировкам и артобстрелу.

Изобретение относится к области взрывных работ, проводимых при утилизации вооружений, военной техники, обычных видов боеприпасов, в том числе артиллерийских снарядов, минно-торпедных боеприпасов и боевых частей. Способ утилизации боеприпасов включает укладывание однотипных боеприпасов на ровном основании из грунта, песка, щебня и т.п. площадки для утилизации рядами или расходящимися лучами, один возле другого головными/донными частями в одну сторону. На каждый ряд/луч утилизируемых боеприпасов накладывают в зоне размещения взрывчатого вещества непосредственно, без фокусного расстояния, на все корпуса боеприпасов линейный кумулятивный заряд с облицовкой кумулятивной выемки или без нее, таким образом, чтобы оси симметрии кумулятивного заряда и боеприпасов взаимно пересекались. К линейным кумулятивным зарядам пристыковывают по схеме «в торец» непосредственно или через дополнительные детонаторы штатные средства взрывания - электродетонаторы, взрывной патрон. Детонацию линейных кумулятивных зарядов осуществляют одновременно во всех рядах/лучах. При срабатывании кумулятивных зарядов в корпусах боеприпасов прорезаются сквозные щели, взрывчатое вещество воспламеняется и полностью выгорает без перехода горения в детонацию. Изобретение позволяет существенно повысить производительность процесса утилизации боеприпасов сжиганием их взрывчатого вещества, снизить потребное количество средств взрывания, значительно упростить электровзрывную сеть.

1. Разработка и производство разрушителя Р40

Работы по исследованию разрушения взрывоопасных предметов (ВОП) во ФГУП «СКТБ «Технолог» были начаты в 2009 году в инициативном порядке совместно со специалистами войсковой части № 93268, Предпосылкой для начала работ явился анализ рынка разрушителей ВОП и реальной потребности инженерных войск в устройствах подобного рода для проведения работ по очистке местности от ВОП, в том числе при проведении боевых действий и операций гуманитарного разминирования. Согласно замыслу, разрабатываемое изделие должно было разрушать без детонации основного заряда (с вероятностью 0.98) артиллерийские боеприпасы калибром от 76 до 152 мм. Основная цель разработки - ликвидация последствий пожаров и взрывов на арсеналах МО в плане бездетонационного разрушения артиллерийских боеприпасов (как в окончательном, так и в неокончательном снаряжении). В ходе отработки изделия «Разрушитель Р-40», проводились эксперименты на практических боеприпасах, боеприпасах, оставшихся со времен 2-й мировой войны, а затем на современных артиллерийских боеприпасах

В рамках внутренних НИР и ОКР ФГУП «СКТБ «Технолог» без привлечения бюджетных и других средств был разработан разрушитель взрывоопасных предметов, произведена и испытана опытная партия. Была произведена отработка конструкции разрушителя, которая показала свою надежную работоспособность в соответствии с ТЗ. Были проведены предварительные испытания, опытный образец неоднократно демонстрировался на общевойсковых сборах, сборах командиров групп разминирования, результаты разработки докладывались на конференциях. В результате проведенных исследований была создана не имеющая аналогов в мире конструкция разрушителя, позволяющая дистанционно воздействовать на артиллерийские боеприпасы (калибром от 76 до 152 мм) разрушая их без детонации основного заряда.

В ходе отработки была подтверждена надежная работа разрушителя на следующих боеприпасах:

· осколочно-фугасные артиллерийские снаряды калибром (76 - 152) мм (как в неокончательном так и в окончательном снаряжении);

· кумулятивные артиллерийские снаряды калибром (100 - 125) мм;

· артиллерийские боеприпасы времен второй мировой войны различного снаряжения и стран-производителей, находившихся в различной степени опасности.

В августе 2011г. было начато взаимодействие между ООО «Вторметалл» и ФГУП «СКТБ «Технолог» в плане применения Р-40 для очистки территории бывшей в/ч 86696 (с. Пугачёво) от ВОП (артиллерийских снарядов). В рамках договора между ООО «Вторметалл» и ФГУП «СКТБ «Технолог» были откомандированы сотрудники ФГУП «СКТБ «Технолог» для проведения совместных работ в п. Пугачево (декабрь 2011г.). В течении шести рабочих дней было произведено уничтожение примерно 500 боеприпасов на месте обнаружения, что оформлено совместным актом между ООО «Вторметалл», ФГУП «СКТБ «Технолог» и командованием ЦВО. Положительные результаты выполненных работ в указанных масштабах позволили сделать заключение о несомненной перспективе применения разрушителя Р-40 для предотвращения пожаров (взрывов) на арсеналах МО.

2. Устройство и характеристики разрушителя

Разрушитель Р-40 -- специальное устройство, разработанное ФГУП «СКТБ «Технолог» и предназначенное для разминирования, уничтожения СВУ, утилизации боеприпасов. Его отличительной особенностью является то, что с его помощью можно уничтожать боеприпасы не вызывая их детонации, соответственно практически полностью отсутствует разлет осколков. «Разрушитель Р-40» представляет собой устройство, собранное в полимерном корпусе яркого цвета (для увеличения заметности в траве), снаряженное зарядом взрывчатого вещества, имеющим массу 40 грамм (поэтому в названии устройства появилось число «40») и метательным элементом специальной формы. Устройство приводится в действие штатными средствами взрывания. При срабатывании Разрушителя Р-40, образуется тело сложной пространственной формы, состоящее из расплава меди, летящего со скоростью несколько километров в секунду. Принцип действия разрушителя основан на возбуждении в заряде взрывчатого вещества взрывоопасного предмета низкоскоростных процессов (без детонации) путем воздействия на него метательного элемента. Иными словами «Разрушитель Р-40» воздействует на уничтожаемый боеприпас таким образом, что его корпус сначала пробивается, затем разрушается избыточным давлением изнутри, взрывчатое вещество внутри корпуса частично испаряется, частично сгорает без детонации.

Работа разрушителя чем-то напоминает работу кумулятивного заряда. «Разрушитель Р-40», разработанный специалистами ФГУП «СКТБ «Технолог» ещё в 2010 году, с тех пор претерпел значительные усовершенствования и прошел не только через огромное количество испытаний, но и многократно применялся по назначению. Суммарное количество боеприпасов, уничтоженное с его помощью до сегодняшнего дня составляет более 800000 шт.,в числе которых артиллерийские снаряды, авиационные бомбы и боевые части НУРС 120 мм. На текущий момент такого рода разработки не имеют мировых аналогов.

Производительность на одной подрывной площадке составила до 150 тонн утилизированных боеприпасов в день. При этом на площадке утилизации возможен сбор до 80% металла корпусов разрушенных боеприпасов. Вероятность детонации разрушаемых боеприпасов не превышает 3%. При проведении работ по утилизации с использованием разрушителя удалось значительно снизить акустическое и сейсмическое воздействие на окружающую среду.

Существующие методы промышленной утилизации боеприпасов в отличии от предлагаемого способа имеют ряд недостатков, главным из которых является крайне низкая производительность (до 300 тыс. шт. боеприпасов малого калибра и до 7 тыс. шт. среднего калибра в год). Кроме того большие трудозатраты, использование дорогостоящего оборудования и значительная нагрузка на окружающую среду приводят к высокой себестоимости утилизации боеприпасов промышленными методами.

Использование разрушителя при уничтожении боеприпасов отличается от метода уничтожения накладным зарядом. «Разрушитель Р-40» не вызывает детонации и штатного срабатывания боеприпаса, соответственно не вызывает значительного разлета осколков, сильных сейсмических и акустических возмущений. Так, уничтожая противотанковую мину типа «ТМ-62М», мы не вызовем детонации её основного заряда, имеющего массу 7,5 кг, а просто разрушим её корпус вместе с основным и передаточным детонаторами. При этом всё, что мы услышим, это взрыв 40 грамм взрывчатого вещества, являющегося зарядом самого «Разрушителя Р-40». Воздействуя на основной заряд взрывчатого вещества, находящегося внутри боеприпаса, разрушитель Р-40 вызывает в нем процесс дозвукового горения (обозначается термином «Дефлаграция»), при котором образуется быстро перемещающаяся зона (фронт) химических превращений. Другими словами, заряд внутри уничтожаемого боеприпаса просто сгорает без детонации. В реальности сгорают не все 100% заряда, небольшая часть рассыпается во время разрушения. боеприпас взрывчатый вещество разрушитель

Как мы уже сказали, вероятность детонации разрушаемых боеприпасов не превышает 3%, но она всё таки существует. Особенно в случаях уничтожения СВУ (самодельные взрывные устройства).

3. Преимущества метода выжигания ВВ перед уничтожением подрывом

1. Экологическое преимущество в том, что хотя в первой фазе горения ВВ (по модели Зельдовича-Беляева) токсичных продуктов - оксидов углерода азота, цианистых соединений - может образоваться больше, чем при их детонации, но во второй фазе в условиях доступа кислорода эти продукты доокисляются, вследствие чего, например, теплота сгорания тротила и гексогена в несколько раз превышают их теплоту взрыва.

2. При сжигании ВВ в боеприпасах остаются вторичные продукты утилизации, например, лом черного и цветных металлов.

3. При сжигании отсутствуют разрушения, вызываемые фугасным действием взрыва.

4. При утилизации боеприпасов сжиганием на площадке ведения работ не образуется воронок, что исключает необходимость выполнения дополните6льных работ по рекультивации и планированию площадки.

В методе выжигания важную роль играет выбор способа воспламенения ВВ. Известный и широко применяемый для утилизации минно-торпедных боеприпасов способ воспламенения ВВ с использованием легковоспламеняющихся жидких углеводородов (бензина, керосина) по ряду причин не является оптимальным. Указанный способ применим только в тех случаях, когда есть доступ к открытому срезу ВВ достаточно большой поверхности (в боеприпасах минно-торпедного вооружения снимаются заливочные крышки). Способ требует для поддержания горения свободного доступа кислорода воздуха, поэтому сжигание ВВ можно производить в камерах только небольшого объема. Он практически неприменим для утилизации артиллерийских снарядов (из-за относительно небольшого диаметра очка под взрыватель), тем более - сложных конструктивных боеприпасов, таких как, например, окончательно снаряженные боеприпасы сложной формы, содержащие в своем составе взрывательные устройства, кассетные боеприпасы с неразборными вкладными элементами, содержащими жидкий наполнитель, ВВ и взрыватель, разовые бомбовые кассеты и контейнерные фронтовые блоки и т.д.

Для воспламенения ВВ в таких боеприпасах необходимо обеспечить доступ к заряду, разрушив предварительно корпус боеприпаса.

Список литературы

1. Пизаев А.О., Козлов А.Д., Сидоров М.И. Разработка технологии утилизации боеприпасов методом сжигания их наполнения (ВВ) // Актуальные проблемы утилизации ракет и боеприпасов: Сб. докладов YIII Международной научно-техн. конф. - М.: Изд-во ФКП «НИИ «Геодезия», - 2012. - С.329-343.

2. Феодоритов М.И., Фильчаков А.А., Ткаченко Ю.В. Динамические методы ликвидации взрывоопасных устройств с использованием утилизированных ВВ // Комплексная утилизация обычных видов боеприпасов: Сб. докладов III Международной научно-техн. конф. - М.: ВПК, 1999. - С.167-170.

3. Физика взрыва / Под ред. Л.П. Орленко. - Изд. 3-е переработанное. - В 2 т. - М.: Физматлит, 2002.

Размещено на Allbest.ru