Генератор кумулятивних струменів

Реферат: Винахід належить до імпульсної обробки матеріалів тиском та температурою, може бути використаний у пристроях перетворення елементів та структур. Генератор кумулятивних струменів, який містить патронник з розміщеними в ньому патроном з детонатором, вибухівкою та кумулятивною оболонкою, розміщеною протилежно детонатору. Містить два ідентичних, розміщених співвісно детонатору назовні, патронники. Між патронниками встановлена генераторна труба, на внутрішній поверхні якої діаметрально розміщені панель для зсідання плазми, підкладка для мікронної плівки та по осі генератора дві V-подібні електродні панелі з розміщенням вершин до кумулятивних оболонок, на зовнішній поверхні генераторної труби розміщено електромагніт. Технічним результатом винаходу є виробництво наноматеріалів та мікроплівок з кумулятивної оболонки, які приводять до вдосконалення існуючих елементів та їх суміші UA 104041 C2 (12) UA 104041 C2 UA 104041 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до імпульсної обробки матеріалів тиском та температурою, може бути використаний у пристроях перетворення елементів та структур. Відомий пристрій для імпульсної обробки матеріалів, який складається з патронника, а в ньому патрона, заповненого вибухівкою, детонатором та кумулятивною порожниною у вибухівці [Баум Ф.А. Физика взрыва: монография / Ф.А. Баум, К.П. Станюкович, Б.И. Шехтер. - М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1959.-800 с. - С. 478]. Недоліком пристрою є мала ефективність обробки матеріалів за рахунок метання малої маси із низькою температурою на оброблюваний елемент або структуру та отримання суміші елементів. Найбільш близьким за призначенням та технічній суті заявленому винаходу є вибраний як прототип відомий генератор кумулятивних струменів, який включає патронник та в ньому патрон з детонатором, вибухівкою та кумулятивною оболонкою, розміщеною протилежно детонатору [Баум Ф.А. Физика взрыва: монография / Ф.А. Баум, К.П. Станюкович, БИ Шехтер. М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1959.-800 с. - С. 484]. Недоліком прототипу є перетворення частини кумулятивної оболонки в суміш елементів, завдяки чому отримується обтиснутий пест, тобто ефект від кумулятивного струменя пропорційно залежить від фізико-механічних якостей кумулятивної оболонки. Задачею винаходу є виробництво наноматеріалів та мікроплівок з кумулятивної оболонки, які приводять до вдосконалення існуючих елементів та їх суміші. Поставлена задача вирішується тим, що в генераторі кумулятивних струменів, який містить патронник з розміщеними в ньому патроном з детонатором, вибухівкою та кумулятивною оболонкою, розміщеною протилежно детонатору, який відрізняється тим, що містить два ідентичних, розміщених співвісно детонаторами назовні, патронники. Між патронниками встановлена генераторна труба, на внутрішній поверхні якої діаметрально розміщені панель для зсідання плазми, підкладка для мікронної плівки та по осі генератора дві V-подібні електродні панелі з розміщенням вершин до кумулятивних оболонок, на зовнішній поверхні генераторної труби розміщено електромагніт. Виконання елементів передачі дії вибуху через кумулятивну оболонку дозволяє створити високоефективним генератор кумулятивних струменів з перетворенням частини кумулятивної оболонки в ідеальну рідину та плазму (в межах від 6 % до 11 % маси кумулятивної оболонки). Крім цього, розміщення зовні генераторної труби полюсів електричного магніту при дії розряду дає можливість концентрувати струмінь на частині генераторної труби та розділити плазму та рідину, утворені з матеріалу кумулятивної оболонки. Виконання в генераторній трубі електричного розряду, діючого на рідину, приводить до перетворення її в газовий стан, а в подальшому і в плазму та розділу рідини та плазми, направленими в різні боки від електричного магніту. Весь процес протікає під великим тиском та температурою. Кумулятивний струмінь розкладується електричним розрядом в ньому та електромагнітним полем, накладеним зовні, окремо на плазму, а з неї наноматеріал, та на ідеальну рідину - мікроплівку, тобто маємо новий елемент таблиці Д. Менделєєва або структуру з елементів. Генератор кумулятивних струменів зображено на кресленні. Генератор кумулятивних струменів містить патронник 1, а по осі патронника вибухівку 2 з детонатором 3 в патроні 4, в якому з одного боку, протилежного детонатору, вмонтовано кумулятивну оболонку 5. Між двома патронниками розташовано електричний магніт 6, між полюсами якого всередину по осі детонаторами назовні патронників вставлено генераторну трубу 7. В стінці отвору генераторної труби під електричним магнітом змонтовані панель для зсідання плазми 8 та діаметрально панелі для зсідання плазми по осі з обох боків генераторної труби дві V-подібні панелі електродні 9 з розміщенням вершин до кумулятивних оболонок, а також діаметрально протилежно панелі для зсідання плазми установлена також у стінці генераторної труби підкладка для мікронної плівки 10. Працює генератор кумулятивних струменів таким чином. Генератор кумулятивних струменів містить патрон 4 з вибухівкою 2, детонатором 3 та кумулятивною оболонкою 5, розташованих в патроннику 1, причому кумулятивну оболонку розміщують в патроні 4 в боці, протилежному відносно детонатору. Цією кумулятивною оболонкою 5 орієнтують патрон 4 в напрямку до краю генераторної труби 7. Між двома патронниками 1 на поверхні генераторної труби 7 зовні змонтовано електричний магніт 6. На стінках в отворі генераторної труби 7 по осі розміщено панель для зсідання плазми 8 та діаметрально, відносно панелі для зсідання плазми, в отворі змонтовано підкладку для мікронної плівки 10. Вздовж електричного магніту 6 з обох боків генераторної труби 7 по осі паралельно електричному магніту розташовано дві V-подібні панелі електродні 9 з розміщенням вершин в бік кумулятивних оболонок 5. 1 UA 104041 C2 5 10 15 20 25 При ініціюванні детонатором 3 вибухівки 2, яка знаходиться в патроні 4 патронника 1 з боку генераторної труби 7, в ній утворюється вибухова хвиля. Вибухова хвиля обтікає кумулятивну оболонку 5. Верхівка кумулятивної оболонки 5 під дією великого тиску в вибуховій хвилі починає рухатись по осі генераторної труби 7. Розповсюджуючись впродовж боків кумулятивної оболонки вибухова хвиля створює в матеріалі кумулятивної оболонки напруги зсуву і матеріал починає рухатись у напрямку осі генераторної труби. Таким чином кумулятивна оболонка знаходиться під великим тиском та великою деформацією. Відповідно з явищем Бріджмена створюється вибух з матеріалу на вільній поверхні кумулятивної оболонки. Утворюється струмінь з фотонів, електронів, іонізованого газу, рідкого металу та твердої складової. Кумулятивний струмінь рухається по осі генераторної труби. Завдяки тому, що іонізований газ, тобто плазма, має позитивну зарядженість вона під дією електричного струму, яке подається на дві V-подібні панелі електродні 9 з розміщенням вершин до кумулятивних оболонок та магнітного поля від електричного магніту 6 відхиляється в бік панелі для зсідання плазми 8. Рідина, через яку пройшов електричний струмінь, випаровується завдяки тому, що температура 2 підвищується до 300 000 °C, а тиск досягає 1.5 млн. кг/см . Внаслідок цього маємо густу плазму. В залежності від тиску та температури, та їх зміни, плазма агрегатується. При цьому агрегати розділяються по масі електричним та магнітними полями і осідають на панелі для зсідання плазми 8. Рідкий метал під дією цих полів відхиляється в напрямку підкладки для мікронної плівки 10. Незважаючи на приєднання до генераторної труби по осі двох патронників з патронами кумулятивні струмені не зустрічаються по середині генераторної труби, а осідають на вказаних підкладках. Під дією цих показників вихідні елементи та їх сполуки перетворюються в інші речовини, збільшуючи ефективність пристрою, порівняно з використанням відомих пристроїв. Таким чином спрацьовує генератор кумулятивних струменів. Особливістю пристрою є можливість перетворювати тверді матеріали на поіменовані складові - від плазми до твердих частинок, чого не досягають ні один із існуючих пристроїв. Цикл повторюється. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 30 35 Генератор кумулятивних струменів, який містить патронник з розміщеними в ньому патроном з детонатором, вибухівкою та кумулятивною оболонкою, розміщеною протилежно детонатору, який відрізняється тим, що додатково містить другий, ідентичний першому патронник з розміщеними в ньому патроном з детонатором, вибухівкою та кумулятивною оболонкою, розміщений співвісно першому детонатору назовні патронника, між якими встановлена генераторна труба, на внутрішній поверхні якої діаметрально розміщені панель для зсідання плазми, підкладка для мікронної плівки та по осі генератора дві V-подібні електродні панелі з розміщенням вершин до кумулятивних оболонок, а на зовнішній поверхні генераторної труби розміщено електромагніт. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2