ОПИСАНИЕПАТЕНТА 2. Боевая часть
 Скачать 35.26 Kb.
|
|
МКИ: F42B12/36 (2006.01)C06B25/00 (2006.01)F42B1/00 (2006.01) БОЕВАЯ ЧАСТЬ. Изобретение относится к боеприпасам сверхвысокой мощности[1]а более конкретно, к боевым частям ракет, артиллерийским снарядам крупного калибра, минам, торпедам и авиабомбам, отличающимся боеголовкой по основному действию, в частности, фугасному. Целью предлагаемого изобретения является повышение мощности взрывчатого вещества боеприпасов по сравнению с существующими. Данная цель достигается за счёт диссоциации и рекомбинации водорода[2], использования способности гидридов металлов, например, NaBH4, LiBH4 и другие материалы[3] удерживать молекулярный водород и способности молекулярного водорода при высоких температурах переходить в атомарный водород с последующим взрывом сверх высокой мощности[4].Термическая диссоциации (разложения при нагревании) молекулы Н2, если сообщить ей достаточное количество тепла. Опыт показывает, что заметная термическая диссоциация водорода начинается примерно с 2000°С и происходит тем в большей степени, чем выше температура. Наоборот, при понижении температуры отдельные атомы вновь соединяются в молекулы. Термическая диссоциация водорода (под обычным давлением) характеризуется следующими данными: Абсолютная температура, К 2000 2500 3000 3500 4000 5000 Диссоциированная часть, % 0,088 1,31 8,34 29,6 63,9 95,8 Для получения температуры 5000К могут быть использованы такие материалы как взрывчатое вещество бензотрифуроксан БТФ C6N6O6; ацетилендинитрилC4N2 и другие материалы[5]. Из всех известных химических реакций наибольшим энерговыделением сопровождаются процессы окисления водорода (118 тыс. кДж/кг) и стоящая уже между химическими и ядерными реакция рекомбинации атомарного водорода - 224 тыс. кДж/кг. Теплоемкость атомарного водорода почти в 2 раза выше, чем у гремучей смеси, молекулярная масса в 9 раз меньше, а, значит, для ракеты-носителя «на атомарном водороде» масса топлива почти равна массе конструкции, тогда как у традиционных ракет - даже лучших из них - она минимум в 10 раз больше. То есть современный истребитель, используй он атомарный водород как топливо, может не только выйти на орбиту, но и совершить полет к Луне и обратно!Процесс с атомарным водородом зависит не от сжигания водорода с кислородом в воздухе, а от «атомарной» энергии, которая высвобождается, когда атомарный водород рекомбинирует и образует «обычный», двухатомный водород Уильям Лайн (Wm.Lyne), показал, что произведенное тепло (109 ккал/грамм'молекула) было в 1058 раз больше, чем тепло, необходимое для диссоциации двухатомного водорода (103 кал/грамм')[6].Для оптимальной рекомбинации необходимо использовать катализатор, например вольфрамовую поверхность. Образно говоря, атомам водорода легче «найти друг друга», если они притягиваются тяжелыми атомами вольфрама.Наличие мгновенного электрического дипольного момента у атома водорода выражается в характерной особенности атома водорода, проявляющейся в крайней реакционной способности атомарного водорода и склонности его к рекомбинации. Время существования атомного водорода составляет около 1 сек. Под давлением в 0.2 мм рт. ст. Рекомбинация атомов водорода имеет место, если образующаяся молекула водорода быстро освобождается от избытка энергии, выделяющейся при взаимодействии атомов водорода путём тройного столкновения. Соединение атомов водорода в молекулу протекает значительно быстрее на поверхности различных металлов, например вольфрама, чем в самом газе. При этом металл воспринимает ту энергию, которая выделяется при образовании молекул водорода, и нагревается до очень высоких температур. Известно устройство «ЭНЕРГОНАСЫЩЕННАЯ ВЗРЫВЧАТАЯ КОМПОЗИЦИЯ», включающее жидкий энергетический компонент и металлическое горючее, отличающаяся тем, что в качестве жидкого энергетического компонента она содержит изопропил-нитрат, в качестве металлического горючего содержит смесь магния с алюминием или алюминиево-магниевым сплавом в соотношении от 75/25 до 25/75, при этом магний содержится в виде фрагментов полидисперсной стружки различной геометрической формы со средним размером частиц от 67 до 300 мкм, при содержании компонентов в композиции, мас.%:Изопропилнитрат 25-60. Магний с алюминием илис алюминиево-магниевым сплавом 75-40 [7]Недостатком данного устройства является сложность использования в боеприпасах. Известно так же устройство «БОЕВАЯ ЧАСТЬ», которое содержит, размещенные в несущем корпусе взрывчатое наполнение, включающее металлическую добавку, и взрыватель. Новым является то, что металлическая добавка выполнена в форме центрального сердечника, а по периферии взрывчатого наполнения коаксиально установлена детонационноспособная оболочка усилительного заряда, выполненного из детонирующего шнура, при этом между взрывателем и центральным металлическим стержнем помещен замедлитель, а к корпусу изнутри примыкает демпфирующий экран. [8] Данное устройство рассматривается авторами в качестве аналога.Недостатком является невысокая мощность взрыва не превышающая 6- 8 крат в тротиловом эквиваленте. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является устройство «БОЕПРИПАС», отличающийся тем, что взрывчатый материал состоит из Al(ВН4)3 и размещен в конусной кумулятивной воронке обычного взрывчатого вещества (например: тротил, гексоген, тетрил, и другие)[9]. Недостатком данного устройства является невысокий КПД использования энергии взрыва. Техническим результатом изобретения является получение сверхмощного взрывного устройства с сердечником из сплава металла с высокой способностью поглощения водорода для получения резкого увеличения энергии взрыва.Заявляемый технический результат достигается тем, что предлагаемое устройство «боевая часть» содержит размещенные в несущем корпусе взрывчатое наполнение, включающее металлическую добавку в форме полого цилиндра с детонационноспособной оболочкой, взрыватель, а в центре цилиндраустановлен заряд с высокотемпературным материалом усилительного заряда, выполненного из взрывчатого вещества повышенной мощности, при этом между полым цилиндром, корпусом и крышкой расположен отражательный экран. Подрыв боевой части осуществляется двумя ядерными электродетонаторами одновременно с разновременностью срабатывания до микросекунды и устройство их подрыва, обеспечивающее одновременную подачу на каждый электродетонатор необходимой для надежного и синхронного срабатывания энергии и устройств подрыва, при этом второй электродетонатор МЭД-5М установлен снизу боевой части. Схема предлагаемого устройства «боевая часть» показана на фигуре 1.Устройство включает корпус1, жестко связанный скрышкой 2совместно образующие замкнутый объем, где размещено взрывчатое наполнение, электродетонатор 3, отражатель вольфрамовый 4 или другие материалы высокой твердости,детонационноспособную оболочку 5, состоящую из гидрида металла, например, NaBH4, LiBH4 или другие материалы которые могут удерживать молекулярный водород и способности молекулярного водорода при высоких температурах переходить в атомарный водород с последующим взрывом сверх высокой мощности,канальный заряд 6 взрывчатого вещества повышенной мощности, например взрывчатое вещество бензотрифуроксан БТФ C6N6O6; ацетилендинитрил C4N2 или другие материалы, которые при взрыве дают температуру свыше 5000К. Устройство может содержать дополнительный детонатор, при этом целесообразно располагать их как можно дальше от первого детонатора, например в нижней части устройства. В этом случае следует использовать детонаторы, например, которые применяются в ядерных боеприпасах,два ядерных электродетонатора МЭД-5М[10] одновременно с разновременностью срабатывания до микросекунды и устройство их подрыва, обеспечивающее одновременную подачу на каждый электродетонатор необходимой для надежного и синхронного срабатывания энергии и устройств подрыва. Боевая часть работает следующим образом, инициирующий импульс подается одновременно на два электродетонатора МЭД-5М3, дальше ударная волна поступает на канальный заряд 6 взрывчатого вещества повышенной мощности бензотрифуроксан БТФ C6N6O6, от взрыва которого образуется высокая температура свыше 5000К. В результате воздействия этой температуры на детонационноспособнуую оболочку гидрид лития LiBH4 происходит диссоциация гидрида лития, то есть разложение на атомы. В свою очередь атомы с высокой скоростью ударяются об вольфрамовый отражатель 4 и происходит рекомбинация водорода с выделением огромной энергии превышающей энергию затраченную на диссоциацию от взрыва взрывчатого вещества БТФ более чем в 100 раз. Источники информации: 1. Российская академия ракетных и артиллерийских наук (РАРАН). Новое сверхмощное взрывчатое вещество синтезируют в американских лабораториях.Источник: Военное обозрение. 26.09.2012. 2.Текст книги "Новые источники энергии".Автор книги: Александр Фролов Жанр: Техническая литература, Наука и Образование Текущая страница: 18 (всего у книги 21 страниц) (доступный отрывок для чтения: 7 страниц). 3.О.П. Кулик, Л.И. Чернышев. Водородная энергетика: хранение и транспортировка водорода (обзор). 4. Федосеев В.И. и Синярев Г.Б. «Введение в ракетную технику - Оборонная промышленность», М. , 377стр., стр. 44. 5. Пиросправка. Справочник по взрывчатым веществам, порохам и пиротехническим составам. Издание 6. Москва 2012. Стр.300. 6.Журнал:НОВАЯ ЭНЕРГЕТИКА. Номер 4 (23) 2005.Эксперименты в области альтернативной энергетики и передовых аэрокосмических систем.Глава VI, Борьба за свободную энергию: процесс атомарного водорода, 1996, Уильям Лайн (Wm.Lyne). Стр.3. 7. RU. Патент №2415119. A. МПК . C06B25/00 (2006.01). Заявка: 2009129232/05, 30.07.2009. 8. RU. Патент №66803. U1. МПК F42B12/36 (2006.01) . Заявка: 2007104246/22, 06.02.2007(прототип). 9. RU, Заявка №2010143366. A. МПК F42B1/00 (2006.01) (аналог). 10. Ю. Завалишин Создание промышленности ядерных боеприпасов Саров, Саранск. Типография «Красный Октябрь» 2007, стр.350.стр.217 Формула изобретения. 1. Устройство «Боевая часть» включающее размещенные в несущем корпусе взрыватель, взрывчатое наполнение, а именно металлическую добавку в виде сердечника, в форме цилиндра, детонационноспособную оболочку усилительного заряда, выполненного из взрывчатого вещества повышенной мощности размещённую коаксиально по периферии взрывчатого наполнения, окислитель расположенный между взрывателем и центральным металлическим стержнем и демпфирующий экран прикреплённый к корпусу изнутри, отличающееся тем, что металлическая добавка выполнена из сплава с высокой способностью к поглощению водорода, например Al(BH4)3 и покрыта высокоэнергетическим материалом, например цирконием, при этом металлическая добавка перед сборкой устройства предварительно насыщается водородом, например электролитическим способом, а в качестве окислителя используют аммиачную селитру или перекись водорода. 2. Устройство «Боевая часть» по п.1 отличающееся, тем, что для инициирования взрыва используют два электродетонатора одновременно, при этом второй электродетонатор установлен в нижней части устройства вместе с дополнительным окислителем. Реферат Изобретение относится к боеприпасам, а более конкретно, к боевым частям ракет, артиллерийским снарядам, минам, авиабомбам, торпедам и отдельным зарядам взрывчатого вещества, отличающимся боеголовкой по основному действию, в частности, фугасному. Боевая часть включает корпус, жестко связанный с крышкой совместно образующие замкнутый объем, где размещено взрывчатое наполнение, электродетонатор, отражатель вольфрамовый или другие материалы высокой твердости, детонационноспособную оболочку, состоящую из гидрида металла, например, NaBH4, LiBH4 или другие материалы которые могут удерживать молекулярный водород и способности молекулярного водорода при высоких температурах переходить в атомарный водород с последующим взрывом сверх высокой мощности, канальный заряд 6 взрывчатого вещества повышенной мощности, например взрывчатое вещество бензотрифуроксан БТФ C6N6O6; ацетилендинитрилC4N2 или другие материалы, которые при взрыве дают температуру свыше 5000 град. Устройство может содержать дополнительный детонатор, при этом целесообразно располагать их как можно дальше от первого детонатора, например в нижней части устройства. В этом случае следует использовать детонаторы, например, которые применяются в ядерных боеприпасах, два ядерных электродетонатора МЭД-5М одновременно с разновременностью срабатывания до микросекунды и устройство их подрыва, обеспечивающее одновременную подачу на каждый электродетонатор необходимой для надежного и синхронного срабатывания энергии и устройств подрыва. Перечень позиций. 1. корпус 2. крышка 3. электродетонатор 4. отражатель 5. детонационноспособная оболочка 6. канальный заряд |