Спосіб отримання збіжної сферичної детонаційної хвилі та пристрій для його здійснення
Номер патенту: 17521
Опубліковано: 28.02.2000
Автори: Фомичов Вадим Володимирович, Житнік Микола Євстіфійович, Чернай Анатолій Володимирович, Соболев Валерій Вікторович, Ілюшин Михайло Алексєевич
Формула / Реферат
1. Способ получения сходящейся сферической детонационной волны путем возбуждения детонации на внешней поверхности заряда ВВ, отличающийся тем, что сферическую поверхность заряда ВВ покрывают слоем взрывчатого вещества, чувствительного к маломощному лазерному импульсному излучению, размещают его в центре светорассеивающего шара и инициируют сходящуюся сферическую детонационную волну импульсным лазерным излучением, равномерно освещающим поверхность заряда, при этом необходимую энергию лазерного излучения определяют из условия
где - радиус светорассеивающего шара,
- радиус детонирующего заряда с покрытием,
- критическая энергия инициирования покрытия из взрывчатого вещества,
- коэффициент диффузного отражения светорассеивающего шара.
2. Устройство, содержащее сферической формы заряд ВВ и средство инициирования, отличающееся тем, что к поверхности заряда ВВ прилегает равномерным слоем взрывчатое вещество гидразинтетразолртуть (II) перхлората, при этом заряд ВВ установлен в центре полого шара, внутренняя поверхность которого является светорассеивающей; со стороны внешней поверхности полого шара установлен лазер, оптическая ось которого образует с осью входного отверстия шара угол в диапазоне
где -диаметр отверстия в шаре; -толщина стенки шара; - радиус заряда ВВ; - внутренний радиус полого шара.
Текст
1. Способ получения сходящейся сферической детонационной волны путем возбуждения детонации на внешней поверхности заряда взрывчатого вещества, отличающийся тем, что сферическую поверхность заряда взрывчатого вещества покрывают слоем взрывчатого вещества, чувствительного к маломощному лазерному импульсному излучению, размещают его в центре светорассеивающего шара и инициируют сходящуюся сферическую детонационную волну импульсным лазерным излучением, равномерно освещающим поверхность заряда, при этом необходимую энергию лазерного излучения определяют из условия: w где R - радиус светорассеивающего шара, г - радиус детонирующего заряда с покрытием, ЕКр - критическая энергия инициирования покрытия из взрывчатого вещества; р0 - коэффициент диффузного отражения светорассеивающего шара. 2. Устройство, содержащее сферической формы заряд взрывчатого вещества и средство инициирования, отличающееся тем, что к поверхности заряда взрывчатого вещества прилегают равномерным слоем взрывчатое вещество гидразинотетразолртуть(И) перхлората, при этом заряд взрывчатого вещества установлен в центре полого шара, внутренняя поверхность которого является светорассеивающей, со стороны внешней поверхности полого шара установлен лазер, оптическая ось которого образует с осью входного отверстия шара угол а в диапазоне arcctg 1]аааarctg где d - диаметр отверстия в шаре; 8 - толщина стенки шара, г - радиус заряда взрывчатого вещества; R - внутренний радиус полого шара. О см ю -2r/R) Предлагаемое изобретение относится к физике высоких плотностей энергии и может быть использовано в исследованиях поведения вещества при высоком динамическом давлении, а также в технологических процессах при производстве синтетических сверхтвердых материалов. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ создания сходящейся сферической детонационной волны путем возбуждения детонации на внешней поверхности заряда взрывчатого СМ вещества подрывом электродетонаторов. При этом начальная форма фронта отличается от сферической, что ведет к быстрому развитию неустойчивости, т.е к дальнейшему искажению сферичности фронта волны, а следовательно, к значительному снижению параметров кумуляции, а также ожидаемых величин давления, плотности энергии и плотности исследуемого вещества Устройство для реализации этого способа (прототип) состоит из заряда взрывчатого вещества, выполненного в виде сферы, на внешней по 17521 которого образует с осью входного отверстия шаверхности которой размещены электродетонатора угол а в диапазоне ры. Недостатком устройства является то, что возбуждение детонации осуществляется не по всей 1,1 S + 2, arcctg поверхности заряда ВВ, а только в местах установки электродетонаторов. Это приводит к большим отклонениям радиуса детонационной волны где d - диаметр отверстия в шаре; от среднего значения; возбуждение детонации в 8 - толщина стенки шара; заряде ВВ происходит не одновременно, что свяг - радиус заряда взрывчатого вещества; занно с естественным временным разбросом подR - внутренний радиус полого шара. рыва электродетонаторов. Предлагаемые способ и устройство создания сходящейся сферической детонационной волны В основу изобретения поставлена задача усообеспечивают получение сферической начальной вершенствования способа получения сходящейся формы фронта детонационной волны, что привосферической детонационной волны, в котором дит к уменьшению дальнейших искажений сферипутем воздействия маломощным импульсным лаческой волны и, следовательно, к получению бозерным излучением на предварительно подготовлее высоких параметров кумуляции энергии в усленный заряд ВВ обеспечивается получение схоловиях однородного и одновременного иницииродящейся сферической детонационной волны, вания детонации по всей поверхности сферичеблизкой к идеальной симметрии, и достижение ского детонирующего заряда. экстремально больших величин давления, плотности энергии и плотности исследуемого вещестНа чертеже приведена блочная схема устройва. ства. В основу изобретения поставлена также задаУстройство для создания сходящейся сферича усовершенствования устройства, в котором ческой детонационной волны содержит сферичеобеспечивается одновременное возбуждение деский детонирующий заряд 1, слой 2 взрывчатого тонации по всей поверхности заряда ВВ и за счет вещества гидразинотетразолртуть(И)перхлората, этого исключаются искажения сферичности детосветорассеивающий шар 3, входное отверстие 4 национной волны, а, следовательно, достигаются для пучка лазера, лазер 5. более высокие параметры кумуляции энергии Предложенный способ реализуется следуювзрыва щим образом Поставленная задача решается тем, что в На сферический детонирующий заряд 1 наноспособе получения сходящейся сферической десится равномерный слой 2 взрывчатого вещества тонационной волны путем возбуждения детонации гидразинотетразолртуть(И) перхлората, чувствина внешней поверхности заряда взрывчатого ветельность которого к лазерному излучению равна щества, согласно изобретению сферическую по50Дж/м2, детонирующий заряд 1 устанавливается верхность заряда взрывчатого вещества покрыв центре светорассеивающего шара 3, через вают слоем взрывчатого вещества, чувствительвходное отверстие 4 которого заводится лазерное ного к маломощному лазерному импульсному изизлучение от лазера 5. Энергия лазерного излулучению, размещают его в центр светорассеичения определяется из выражения: вающего шара и инициируют сходящуюся сферическую детонационную волну импульсным лазерным излучением, равномерно освещающим поверхность заряда, при этом необходимая энергия лазерного излучения определяется из условия. где R - радиус светорассеивающего шара; г - радиус детонирующего заряда с покрыти2r/R) ем; w Екр - критическая энергия инициирования покрытия из взрывчатого вещества; где R - радиус светорассеивающего шара; р о - коэффициент диффузного отражения свег - радиус детонирующего заряда с покрытиторассеивающего шара. ем; Приведенная выше формула справедлива при Екр - критическая энергия инициирования поусловии r/R>1, получена на основе соотношений крытия из взрывчатого вещества, для фотометрического шара (Гуревич М.М. ФотоРо - коэффициент диффузного отражения свеметрия (теория, методы и приборы) торассеивающего шара. Л...Энергоатомиздат. -1983. -С. 111 -114). Поставленная задача решается также тем, что Диапазон возможных значений углов связан с в устройстве, содержащем сферические формы тем, что при уменьшении угла а меньше чем заряд взрывчатого вещества и средство инициирования, согласно изобретению к поверхности arcctg взрывчатого вещества прилегает равномерным слоем взрывчатое вещество гидразинотетразол\ а і ртуть(И) перхлората, при этом заряд взрывчатого , луч лазера не попадет в повещества установлен в центре полого шара, внутлость шара, в связи с чем поставленная задача не ренняя поверхность которого является светорасбудет решена. В случае если угол а будет больсеивающей, со стороны внешней поверхности полого шара установлен лазер, оптическая ось 17521 ше, чем величина то луч лазера, попав, на поверхность взрывчатого вещества 2, явится причиной точечного инициирования, т.е. и в этом случае поставленную задачу решить будет невозможно. Пример. На сферический детонирующий заряд радиусом г=0,05м ПВВ-16 (тэн + каучук) наносится взрывчатый состав на основе гидразинотетразолртуть(ІІ) перхлората поверхностной плотностью 0,Зкг/м (минимальная поверхностная плотность массы покрытия, вызывающего детонацию ПВВ-16 - данные авторов). После этого заряд помещается в светорассеивающий шар радиусом R=0,5M, внутренняя поверхность которого покрыта слоем белой краски с коэффициентом отражения Ро = 0,95. Критическая плотность лазерной энергии инициирования взрывчатого состава гидрази 6 нотетразолртуть(М) перхлората - 50 Дж/мг (данные авторов). Для приведенных значений радиусов детонирующего заряда и светорассеивающего шара выполняется условие r/R < 1 (толщина покрытия 1 мм). Тогда из приведенной выше формулы определяем минимальную энергию лазерного импульса, вводимую в шар для инициирования сходящейся детонационной волны. _ 2 (0,5)»- (1-2(0,05/0,5)) 3,14(0,95)* г = 6,6 Дж/м . w 50 = Использование предлагаемых способа и устройства для создания сходящейся сферической детонационной волны позволяет по сравнению с существующими повысить устойчивость детонационной волны, а следовательно, получить более высокие параметры кумуляции энергии. Тираж 39 прим. ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул. Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24 ПАТЕНТНЕ ВІДОМСТВО ОПИС ДО ПАТЕНТУ Е НА ВИНАХІД (54) СПОСІБ ОТРИМАННЯ ЗБІЖНО! СФЕРИЧНОЇ ДЕТОНАЦІЙНОЇ ХВИЛІ ТА ПРИСТРІЙ ДЛЯ ЙОГО ЗДІЙСНЕННЯ 1 ft s, 2 (21) 95031447 (22) 31.03.95 (24) 28 02 2000 (46) 28 02.2000. Бюл. № 1 (56) Berger J. Les ondes de detonation. Parts. - 1962 (72) Чернай Анатолій Володимирович, Житнік Микола Євстіфійович, Ілюшин Михайло Алексеевич (RU), Соболев Валерій Вікторович, Фомичов Вадим Володимирович (73) Державна гірнича академія України (57) 1. Способ получения сходящейся сферической детонационной волны путем возбуждения детонации на внешней поверхности заряда взрывчатого вещества, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что сферическую поверхность заряда взрывчатого вещества покрывают слоем взрывчатого вещества, чувствительного к маломощному лазерному импульсному излучению, размещают его в центре светорассеивающего шара и инициируют сходящуюся сферическую детонационную волну импульсным лазерным излучением, равномерно освещающим поверхность заряда, при этом необходимую энергию лазерного излучения определяют из условия где R - радиус светорассеивающего шара; 'г - радиус детонирующего заряда с покрытием, Екр - критическая энергия инициирования покрытия из взрывчатого вещества; ро - коэффициент диффузного отражения светорассеивающего шара. 2 Устройство, содержащее сферической формы заряд взрывчатого вещества и средство инициирования, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что к поверхности заряда взрывчатого вещества прилегают равномерным слоем взрывчатое вещество гидразинотетразолртуть(Н) перхлората, при этом заряд взрывчатого вещества установлен в центре полого шара, внутренняя поверхность которого является светорассеивающей, со стороны внешней поверхности полого шара установлен лазер, оптическая ось которого образует с осью входного отверстия шара угол а в диапазоне 0,5 d + 2,2 г arcctg 1-11 < а 2R (1 - 2 2r/R)"-"P где d - диаметр отверстия в шаре, 5 - толщина стенки шара; г - радиус заряда взрывчатого вещества; R - внутренний радиус полого шара Коректор Л. Пчолинська ППРППЯГЯРМПР ПТНҐЇҐІИТ линамическом давлении, а также в тех С > О волны путем возбуждения детонации на внешней поверхности заряда взрывчатого вещества подрывом электродетонаторов. При этом начальная форма фронта отличается от сферической, что ведет к быстрому развитию неустойчивости, т.е к дальнейшему искажению сферичности фронта волны, а следовательно, к значительному снижению параметров кумуляции, а также ожидаемых величин давления, плотности энергии и плотности исследуемого вещества. Устройство для реализации этого способа (прототип) состоит из заряда взрывчатого вещества, выполненного в виде сферы, на внешней поверхности которой размещены электродетонаторы. Недостатком устройства является то, что возбуждение детонации осуществляется не по всей поверхности заряда ВВ, а только в местах установки электродетонаторов. Это приводит к большим отклонениям радиуса детонационной волны от среднего значения; возбуждение детонации в заряде ВВ происходит не одновременно, что связанно с естественным временным разбросом подрыва электродетонаторов. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа получения сходящейся сферической детонационной волны, в котором путем воздействия маломощным импульсным лазерным излучением на предварительно подготовленный заряд ВВ обеспечивается получение сходящейся сферической детонационной волны, близкой к идеальной симметрии, и достижение экстремально больших величин давления, плотности энергии и плотности исследуемого вещества. В основу изобретения поставлена также задача усовершенствования устройства, в котором обеспечивается одновременное возбуждение детонации по всей поверхности заряда ВВ и за счет этого исключаются искажения сферичности детонационной волны, а следовательно, достигаются более высокие параметры кумуляции энергии взрыва. Поставленная задача решается тем, что в способе получения сходящейся сферической детонационной волны путем воз 5 инициируют сходящуюся сферическую детонационную волну импульсным лазерным излучением, равномерно освещающим поверхность заряда, при этом необходимая энергия лазерного излучения определяет 10 ся из условия: 2R 2 (1 - 2r/R) _. W > -—«р; 15 где R - радиус светорассеивающего шара; г - радиус детонирующего заряда с покрытием; Еф - критическая энергия иницииро20 вания покрытия из взрывчатого вещества; ро - коэффициент диффузного отражения светорассеивающего шара. Поставленная задача решается также тем, что в устройстве, содержащем сфе25 рические формы заряд взрывчатого вещества и средство инициирования, согласно изобретению к поверхности взрывчатого вещества прилегает равномерным слоем взрывчатое вещество гидразино30 тетразолртуть(Н) перхлората, при этом заряд взрывчатого вещества установлен в центре полого шара, внутренняя поверхность которого является светорассеивающей, со стороны внешней поверхности 35 полого шара установлен лазер, оптическая ось которого образует с осью входного отверстия шара угол а в диапазонее 40 arcctg < a 2R 2 (1 - 2r/R) где R - радиус светорассеивающеп ра; г - радиус детонирующего зарі покрытием; Екр - критическая энергия иниці вания покрытия из взрывчатого веще р0 - коэффициент диффузного і жения светорассеивающего шара. Приведенная выше формула спрг лива при условии r/R < 1, получен основе соотношений для фотометрі кого шара (Гуревич М.М. Фотометрия рия, методы и приборы). - Л.: Энергог издат. - 1983. - С. 111-114). Диапазон возможных значений ) связан с тем, что при уменьшении 1.1 5 d " , луч ла не попадет в полость шара, в связи с поставленная задача не будет решег случае, если угол а будет больше, а меньше, чем arcctg ж УКРАЇНА (19) UA.,« 17521 _ (13) С1 F 45 В 3/02 ОПИС ДО ПАТЕНТУ ДЕРЖАВНЕ ПАТЕНТНЕ ВІДОМСТВО НА ВИНАХІД (54) СПОСІБ ОТРИМАННЯ ЗБІЖНО! СФЕРИЧНОЇ ДЕТОНАЦІЙНОЇ ХВИЛІ ТА ПРИСТРІЙ ДЛЯ ЙОГО ЗДІЙСНЕННЯ 1 2 (21) 95031447 (22) 31.03.95 (24) 28.02.2000 (46) 28.02.2000. Бюл. № 1 (56) Berger J. Les ondes de detonation. Paris. - 1962. (72) Чернай Анатолій Володимирович, Житнік Микола Євстіфійович, Ілюшин Михайло Алексеевич (RU), Соболев Валерій Вікторович, Фомичов Вадим Володимирович (73) Державна гірнича академія України (57) 1. Способ получения сходящейся сферической детонационной волны путем возбуждения детонации на внешней поверхности заряда взрывчатого вещества, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что сферическую поверхность заряда взрывчатого вещества покрывают слоем взрывчатого вещества, чувствительного к маломощному лазерному импульсному излучению, размещают его в центре светорассеивающего шара и инициируют сходящуюся сферическую детонационную волну импульсным лазерным излучением, равномерно освещающим поверхность заряда, при этом необходимую энергию лазерного излучения определяют из условия: где R - радиус светорассеивающего шара; "г - радиус детонирующего заряда с покрытием; Екр - критическая энергия инициирования покрытия из взрывчатого вещества; ро - коэффициент диффузного отражения светорассеивающего шара. 2. Устройство, содержащее сферической формы заряд взрывчатого вещества и средство инициирования, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что к поверхности заряда взрывчатого вещества прилегают равномерным слоем взрывчатое вещество гидразинотетразолртуть(И) перхлората, при этом заряд взрывчатого вещества установлен в центре полого шара, внутренняя поверхность которого является светорассеивающей, со стороны внешней поверхности полого шара установлен лазер, оптическая ось которого образует с осью входного отверстия шара угол а в диапазоне 0,5 d 4- 2,2 г arcctg - — < a 2 R 2 ( 1 - 2r/R) Предлагаемое изобретение относится' к физике высоких плотностей энергии и может быть использовано в исследованиях поведения вещества при высоком где d - диаметр отверстия в шаре; 6 - толщина стенки шара; г - радиус заряда взрывчатого вещества; R - внутренний радиус полого шара. динамическом давлении, а также в технологических процессах при производстве синтетических сверхтвердых материалов. С > KJ О 17521 Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ создания сходящейся сферической детонационной волны путем возбуждения детонации на внешней поверхности заряда взрывчатого вещества подрывом электродетонаторов. При этом начальная форма фронта отличается от сферической, что ведет к быстрому развитию неустойчивости, т.е. к дальнейшему искажению сферичности фронта волны, а следовательно, к значительному снижению параметров кумуляции, а также ожидаемых величин давления, плотности энергии и плотности исследуемого вещества. Устройство для реализации этого способа (прототип) состоит из заряда взрывчатого вещества, выполненного в виде сферы, на внешней поверхности которой размещены электродетонаторы. Недостатком устройства является то, что возбуждение детонации осуществляется не по всей поверхности заряда ВВ, а только в местах установки электродетонаторов. Это приводит к большим отклонениям радиуса детонационной волны от среднего значения; возбуждение детонации в заряде ВВ происходит не одновременно, что связанно с естественным временным разбросом подрыва электродетонаторов. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа получения сходящейся сферической детонационной волны, в котором путем воздействия маломощным импульсным лазерным излучением на предварительно подготовленный заряд ВВ обеспечивается получение сходящейся сферической детонационной волны, близкой к идеальной симметрии, и достижение экстремально больших величин давления, плотности энергии и плотности исследуемого вещества. В основу изобретения поставлена также задача усовершенствования устройства, в котором обеспечивается одновременное возбуждение детонации по всей поверхности заряда ВВ и за счет этого исключаются искажения сферичности детонационной волны, а следовательно, достигаются более высокие параметры кумуляции энергии взрыва. Поставленная задача решается тем, что в способе получения сходящейся сферической детонационной волны путем возбуждения детонации на внешней поверхности заряда взрывчатого вещества, согласно изобретению сферическую поверхность заряда взрывчатого вещества пок рывают слоем взрывчатого вещества, чувствительного к маломощному лазерному импульсному излучению, размещают его в центр светорассеивающего шара и 5 инициируют сходящуюся сферическую детонационную волну импульсным лазерным излучением, равномерно освещающим поверхность заряда, при этом необходимая энергия лазерного излучения определяет10 ся из условия: W > 2R 2 (1 - 2r/R) 15 где R - радиус светорассеивающего шара; г - радиус детонирующего заряда с покрытием; Еф - критическая энергия иницииро20 вания покрытия из взрывчатого вещества; р0 - коэффициент диффузного отражения светорассеивающего шара. Поставленная задача решается также тем, что в устройстве, содержащем сфе25 рические формы заряд взрывчатого вещества и средство инициирования, согласно изобретению к поверхности взрывчатого вещества прилегает равномерным слоем взрывчатое вещество гидразино30 тетразолртуть(Я) перхлората, при этом заряд взрывчатого вещества установлен в центре полого шара, внутренняя поверхность которого является светорассеивающей, со стороны внешней поверхности 35 полого шара установлен лазер, оптическая ось которого образует с осью входного отверстия шара угол а в диапазонее 40 arcctg < а < arctg 0,5 2,2 г где d - диаметр отверстия в шаре; 6 - толщина стенки шара; г - радиус заряда взрывчатого ве46 щества; R - внутренний радиус полого шара. Предлагаемые способ и устройство создания сходящейся сферической детонационной волны обеспечивают получе50 ние сферической начальной формы фронта детонационной волны, что приводит к уменьшению дальнейших искажений сферической волны и, следовательно, к получению более высоких параметров кумуля55 ции энергии в условиях однородного и одновременного инициирования детонации по всей поверхности сферического детонирующего заряда. На чертеже приведена блочная схема устройства. 17521 Устройство для создания сходящейся . '0,5 d + 2,2 г сферической детонационной волны содервеличина arctg | |, то луч лажит сферический детонирующий заряд 1. слой 2 взрывчатого вещества гидразинозера, попав на поверхность взрывчатого тетразолртуть(Н)перхлората, светорассеивещества 2 явится причиной точечного вающий шар 3, входное отверстие 4 для инициирования, т.е. и в этом случае поспучка лазера, лазер 5. тавленную задачу решить будет невозможПредложенный способ реализуется но. следубщим образом. П р и м е р. На сферический детоНа сферический детонирующий заряд 10 нирующий заряд радиусом г = 0,05 м 1 наносится равномерный слой 2 взрывПВВ-16 (тэн + каучук) наносится взрывчатого вещества гидразинотетразолртуть(Н) чатый состав на основе гидразинотетраперхлората, чувствительность которого к золртуть(И) перхлората поверхностной лазерному излучению равна 50 Дж/м2» деплотностью 0,3 кг/м 2 (минимальная потонирующий заряд 1 устанавливается в 15 верхностная плотность массы покрытия, центре светорассеивающего шара 3, чевызывающего детонацию ПВВ-16 - данрез входное отверстие 4 которого завоные авторов). После этого заряд помедится лазерное излучение от лазера 5. щается в светорассеивающий шар радиуЭнергия лазерного излучения определяетсом R = 0,5 м, внутренняя поверхность ся из выражения: 20 которого покрыта слоем белой краски с коэффициентом отражения р0 = 0,95. Критическая плотность лазерной энергии ини, ^ 2 R 2 ( 1 - 2 r/R) e |Д циирования взрывчатого состава гидразинотетразолртуть(И) перхлората - 50 Дж/м 2 где R - радиус светорассеивающего ша- 25 (данные авторов). Для приведенных значений радиусов детонирующего заряда и ра; светорассеивающего шара выполняется усг - радиус детонирующего заряда с ловие r/R < 1 (толщина покрытия 1 мм). покрытием; Тогда из приведенной выше формулы опЕкр - критическая энергия инициирования покрытия из взрывчатого вещества; 30 ределяем минимальную энергию лазерного импульса, вводимую в шар для инир0 - коэффициент диффузного отрациирования сходящейся детонационной жения светорассеивающего шара. волны: Приведенная выше формула справедлива при условии r/R 2R 2 (1-2r/R где R - радиус светорассеивающего шара, г - радиус детонирующего заряда с покрытием, ЕКр - критическая энергия инициирования покрытия из взрывчатого вещества, ро - коэффициент диффузного отражения светорассеивающего шара. 2. Устройство, содержащее сферической формы заряд ВВ и средство инициирования, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что к поверхности заряда ВВ прилегает равномерным слоем взрывчатое вещество гидразинтетразолртуть (II) перхлората, при этом заряд ВВ установлен в центре полого шара, внутренняя поверхность которого является светорассеивающей; со стороны внешней поверхности полого шара установлен лазер, оптическая ось которого образует с осью входного отверстия шара угол а в диапазоне С > VI сл N5 где d- диаметр отверстия в шаре; д - толщина стенки шара; г - радиус заряда ВВ; R внутренний радиус полого шара. давлении, а также в технологических процессах при производстве синтетических сверхтвердых материалов. 17521 Известен способ создания цилиндрической сходящейся детонационной волны (Физика высоких плотностей энергии/Под ред. П.Кальдиролы и Г.Кнонфеля. - М.: Мир, 1974. - С. 202-203), применяемый для сжатия магнитных потоков, заключающийся в том, что металлическая цилиндрическая оболочка (лайнер) схлonывается за счет энергии внешнего источника - детонирующего заряда, инициируемого с помощью детонаторов. Устройство для реализации этого способа содержит металлическую цилиндрическую оболочку, на внешнюю поверхность которой нанесен слой взрывчатого вещества (ВВ), и детонаторы, установленные на заряде ВВ. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ создания сходящейся сферической детонационной волны (Berger J. Les ondes de detonation. - Paris, 1962). Устройство для реализации этого способа (Berger J. Les ondes de detonation. - Paris, 1962) состоит из заряда взрывчатого вещества, выполненного в виде сферы, на внешней поверхности которой размещены электродетонаторы. Недостатки данного способа и устройства для создания сходящейся сферической детонационной волны, следующие: возбуждение детонации осуществляется не по всей поверхности заряда В В, а только в местах установки электродетонаторов, что приводит к большим отклонениям радиуса детонационной волны от среднего значения; возбуждение детонации в заряде В В происходит не одновременно во всех точках установки электродетонаторов, что связано с естественным временным разбросом подрыва электродетонаторов. Указанные недостатки приводят к формированию детонационной волны, начальная форма фронта которой отличается от сферической, что ведет к быстрому развитию неустойчивости, то есть дальнейшему искажению сферичности фронта волны, а следовательно, к значительному снижению параметров кумуляции, а также ожидаемых величин давления, плотности энергии и плотности исследуемого вещества. В основу изобретения поставлена задача получения сходящейся сферической детонационной волны идеальной симметрии, что достигается одновременным возбуждением детонации на всей поверхности детопирующего заряда, обеспечивающей устойчивую форму сходящейся детонационной волны и за счет этого получения максимально возможных величин давления, 5 10 15 20 плотности энергии и плотности исследуемого вещества. Поставленная задача решается тем, что способ получения сходящейся сферической детонационной волны за счет энергии сферического детонирующего заряда дополнительно включает в себя, нанесение на сферическую поверхносі ь заряда В В покрытия заданной толщины из взрывчатого вещества, чувствительного к маломощному лазерному импульсному излучению, размещение детонирующего заряда в центре светорассеивающего шара и инициирование сходящейся детонационной волны импульсным лазерным излучением, которое вводится в светорассеивающий шар таким образом, чтобы было обеспечено равномерное освещение сферической поверхности детонирующего заряда и исключено прямое попадание излучения на заряд, при этом необходимая энергия лазерного излучения определяется из условия ^ 2 R2 ( 1 - 2 r/R ,_ W > » = Екр , *А/ 25 30 35 40 45 50 где R - радиус светорассеивающего шара. г - радиус детонирующего заряда с покрытием, Екр ~ критическая энергия инициирования покрытия из взрывчатого вещества, ро - коэффициент диффузного отражения светорассеивающего шара, а поверхностная плотность массы покрытия из взрывчатого состава должна превышать минимальную плотность, при которой обеспечивается детонация детонирующего заряда. А устройство, разработанное на основе выше описанного способа содержит сферической формы заряд ВВ и средство инициирования, отличающееся тем, что к поверхности заряда В В прилегает равномерным слоем взрывчатое вещество гидразинтетразолртуть (II) перхлората, при этом заряд В В установлен в центре полого шара, внутренняя поверхность которого является светорассеивающей; со стороны внешней поверхности полого шара установлен лазер, оптическая ось которого образует с осью входного отверстия шара угол а в диапазоне arcctg( Mi)sa 2R*(1-2r/R где R - радиус светорассеивающего шара, г - радиус детонирующего заряда с покрытием, ЕКр - критическая энергия инициирования покрытия из взрывчатого вещества, ро - коэффициент диффузного отражения светорассеивающего шара. Приведенная выше формула справедлива при условии r/R« 1, получена на основе соотношений для фотометрического шара (М.М.Гуревич, Фотометрия (теория, методы и приборы). - Л.; Энергоатомиздат, 1983.С. 111-114). Пример осуществления предлагаемого изобретения. На сферический детонирующий заряд радиусом г ~ 0,05 м ПВВ-16 (тэн+каучук) наносится взрывчатый состав на основе гид рази нтетрзол ртуть (II) перхлората поверхностной плотностью 0,3 кг/м 2 (минимальная поверхностная плотность массы покрытия, вызывающего детонацию ПВВ-16 - данные авторов). После этого заряд помещается в светорассеивающий шар радиусом R - 0,5 м, внутренняя поверхность которого покрыта слоем белой краски с коэффициентом отражения ро = 0,95. Критическая плотность лазерной энергии инициирования взрывчатого состава гидразинтетразол ртуть (II) перхлората - 50 Дж/м 2 - данные авторов. Для приведенных значений радиусов детонирующего заряда и светорассеивающего шара выполняется падет в полость шара, в связи с чем поставусловие r/R « 1 (толщина покрытия ^ 1 мм). ленная задача не будет решена. В случае, Тогда из приведенной выше формулы опреесли-угол а будет больше, чем величина деляем минимальную энергию лазерного , 0,5d+2,2r 4 40 импульса, вводимую в шар для инициироваarctg ( —•—п—-—) , то луч лазера, попав ния сходящейся детонационной волны на поверхность взрывчатого вещества 2, явится причиной точечного инициирования, 2 -(0,5? - ( 1 - 2 ( 0 , 0 5 / 0 , 5 ) ) . то есть и в этом случае поставленную задачу = решить будет невозможно. 45 W 3,14 -(0,95)? =6,6 Дж/мЛ Предложенный способ реализуется слеВ связи с тем, что работа устройства дующим образом. На сферический детониполностью раскрыта выше, описание ее не рующий заряд 1 наносится равномерный приводится. слой 2 взрывчатого вещества гидразинтет- 50 Использование предлагаемых способа и разо. ртуть (II) перхлората, чувствительность устройства для создания сходящейся сферикоторого к лазерному излучению равна 50 ческой детонационной волны позволяет, по Дж/м , детонирующий заряд 1 устанавливасравнению с существующими, повысить усется в центре светорассеивающего шара 3, тойчивость детонационной волны, а следочерез входное отверстие 4 которого заво- 55 вательно, получить более высокие дится лазерное излучение от лазера 5. Энерпараметры кумуляции энергии. 17521 Упорядник Замовлення 4237 Техред С Копия Коректор М.Самборська Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул Гагаріна 101
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod to obtain divergent spherical detonation wave and appliance for its implementation
Автори англійськоюChernai Anatolii Volodymyrovych, Zhytnik Mykola Yevstifiovych, Iliushyn Mykhailo Oleksiiovych, Sobolev Valerii Viktorovych, Fomychov Vadym Volodymyrovych
Назва патенту російськоюСпособ получения сходящейся сферической детонационной волны и устройство для его осуществления
Автори російськоюЧернай Анатолий Владимирович, Житник Николай Евстифиевич, Илюшин Михаил Алексеевич, Соболев Валерий Викторович, Фомичов Вадим Владимирович
МПК / Мітки
МПК: F42B 3/02
Мітки: отримання, збіжної, здійснення, спосіб, детонаційної, пристрій, хвилі, сферичної
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/14-17521-sposib-otrimannya-zbizhno-sferichno-detonacijjno-khvili-ta-pristrijj-dlya-jjogo-zdijjsnennya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб отримання збіжної сферичної детонаційної хвилі та пристрій для його здійснення</a>