CZ20004930A3 - Zařízení pro odstraňování bojových prostředků - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynález se týká zařízení pro odstraňování bojových prostředků, zejména min, nevybuchlých pum a neindifikovaných výbušných předmětů, sestávajícího z výbušného tělesa majícího rozbušku/roznětné ústrojí nebo zapalovací šňůru uloženou v plastovém pouzdru, obsahujícím dutou nálož, jejíž vložka je čelně opřena v plastovém pouzdru, přičemž součástí zařízení je nastavitelná podpěra výbušného tělesa pro zaměření na likvidovaný bojový prostředek a jeho iniciaci zápalníci nebo dálkovým ovládáním pro vytvoření otvoru v bojovém prostředku a zneškodnění jeho nálože.

Dosavadní stav techniky

Deklarovaným cílem mnoha států a humanistických organizací je likvidace nesčetných minových polí rozmístěných po celé zeměkouli a také zničení všech nevybuchlých pum a munice, nacházejících se v dějištích bývalých válečných konfliktů.

V dřívější praxi se miny a nevybuchlá munice přiváděly k výbuchu pomocí jiných bojových prostředků, což se ukazuje jako značné nebezpečné a často také jako neúčinné. Pokračováním ve vývoji a nasazováním zdokonalených prostředků obsahujících přibližovací palníky, otřesové zapalovače nebo zápalnice reagující na změnu magnetického pole se dále ztížila likvidace min a čištění minových polí se značně prodražilo.

Je známo zařízení popsané v úvodní části a v DE-PS 36 23 240, které využívá techniky tak zvaného nižšího řádu, to znamená prorážecího a děrovacího účinku duté nálože upevněné na stativu a vytvářející proud plynů, usměrněný na plášť likvidované munice tak, že se plášť cílené proráží bez odpálení munice. Tím je možno zajistit poměrně bezpečnou likvidaci munice odstraněním výbušné nálože nebo jejím spálením.

Problematické je ovšem nutné přizpůsobení průrazné síly, protože ta může být určena bud jen empirickým stanovením velikosti nálože nebo, jak je to uvedeno v DE-PS 36 23 240, postupným zkoušením náloží s přidanými volitelnými konstrukčními prvky z kovu (zejména z mosazi), redukujícími účinek výbuchu. I když toto známé zařízení obsahuje poměrně malé množství kovu, přidáním kovové vložky se do systému vnáší další množství kovového materiálu, které muže způsobit při přibližování k moderním rozbuškám explozi munice, zejména ve větších minových polích, což by mohlo způsobit nežádoucí zamoření terénu těžkými kovy. Kromě toho jsou náklady na likvidaci minových polí zejména v obtížné přístupném terénu vysoké kvůli nutnému přizpůsobování účinku exploze likvidovanému předmětu a vyžaduje dodatečné logistické opatření.

Z GB-A-2 254 402 popisuje řezací nálož, uloženou vodotěsné v plastovém pouzdru, která je řešena zejména pro použití pod vodou. Vnitřní vložka nálože je vytvořena z tvárného materiálu s vyšší hustotou, například z mědi. Rovněž zmíněná možnost použití plastu, keramiky nebo skla je však v současné době odmítána, protože tyto materiály mají při explozi sklon k rozmělňování na prášek. Řezací nálož není v důsledku svého lineárního řezného paprsku vhodná pro likvidaci bojových prostředků, protože její průraznost je poměrně malá.

Ničivá nálož popsaná v AT-B-398 634 a spojená se stativem ve formě trojnožky pro zjednodušení svislého nastavení polohy nálože je opatřena zástrčným otvorem, ve kterém jsou drženy třecím záběrem tyčkovité nohy různých délek. Nevýhodou tohoto řešení je to, že úhlová poloha ničivé nálože není nastavitelná, takže účinnost nálože je možno ovlivnit v závislosti na podkladu a velikosti ničeného tělesa munice jen minimálně.

Zdokonalený stativ je popsán v US-PS 5 210 368. Jeho • · • ΦΦ Φ·φφ • φφφ * •φ

ΦΦΦ· Φ· • * ·φ • · · φφ • · ·· φφ φφ výšku je možno nastavit tak, aby bylo možno dálkové spouštět rozbušku ničeného tělesa munice. Relativně malá výška nad terénem a omezení možnosti natáčení v nastavené vodorovné rovině znemožňuje nasazení v technice tak zvaného nižšího řádu, při které se spaluje nebo jinak odstraňuje výbušná nálož.

Z US-PS 5 301 594 je znám stacionární stroj pro zneškodňování nevybuchlých pum, odebírání vzorků a zapečetění náloží. Tento stroj však není vhodný pro nasazení v terénu, zejména pro odstraňování min.

Zařízení popsané v DE-A1-195 14 122 je vhodné pro současné odpálení několika předmětů současným nebo postupným centrálním přiváděním k výbuchu. Toto zařízení vyžaduje upevňování výbušných náloží na ničený bojový prostředek a je v mnoha případech příliš nebezpečné a především není vhodné pro likvidaci minových polí a podobně.

U zařízení pro likvidaci bojových prostředků se stále vyskytuje nebezpečí předčasného odpálení v průběhu jejich instalace v minových polích například způsobeného reakcí na elektromagnetická čidla, která jsou součástí min, vyvolanou kovovými částmi přítomnými v zařízení pro likvidaci bojových prostředků a/nebo výslednými změnami magnetického pole, zejména při pohybu výbušné nálože s kovovou vložkou v průběhu instalace v minovém poli.

Vložky těchto náloží, zejména jestliže sestávají z těžkých kovů, produkují další emise zejména v oblastech s vyšší hustotou výskytu min a poškozují tak výrazně a trvale faunu, rostlinstvo, půdu, povrchové a spodní vody.

Při čištění minových polí se opakovaně ukazuje, že tyto těžké kovy i po explozi min iniciují přístroje pro vyhledávání min a způsobují tak chyby při vyhledávání. Tím se snižuje úspěšnost vyhledávání při průzkumu minových polí a také se výrazně snižuje bezpečnost personálu určeného pro čištění minových polí a současně není možno dosáhnout spolehlivého vyčištění terénu od min.

Proto je úkolem vynálezu vyřešit bezpečně fungující zařízení pro likvidaci bojových prostředků, které by nemělo uvedené nevýhody, neobsahovalo žádné kovy a umožňovalo přesné dálkové zničení, popřípadě jiné zneškodnění vyhledávaných zbraní. Zařízení pro likvidaci bojových prostředků podle vynálezu by nemělo obsahovat žádné látky, které by mohly ve větší míře nepříznivě zatěžovat okolní prostředí.

Předmět vynálezu by měl současně sloužit pro odstraňování výbušnin a výbušných systémů, které není možno například z bezpečnostních důvodů identifikovat. Současně by mělo zařízení likvidovat nevybuchlé pumy spolehlivě a bez ohrožení životního prostředí a nemělo by signalizovat nesprávné údaje při odminovávání terénu.

Zařízení podle vynálezu by mělo být vyrobitelné ve velkých sériích s co nejnižšími náklady pomoci známých moderních výrobních prostředků.

Podpora nesoucí zařízení pro likvidaci bojových prostředků by měla být ve velké míře přizpůsobitelná konkrétnímu terénu, ve kterém je zařízení nasazeno, a druhu bojových prostředků a rovněž by neměla obsahovat kov.

Všechny použité materiály by měly mít kromě toho nízkou relativní dielektrickou permitivitu, aby také nedocházelo ke spuštění citlivých elektronických čidel, reagujících obecně na změnu magnetického pole.

» · · • · · ♦ · · ·· *· • ··· • « ·«·· »· ··· • » · · ♦ · 4···

Podstata vynálezu

Tyto úkoly jsou vyřešeny zařízením pro likvidaci bojových prostředků podle vynálezu, jehož podstata je obsažena v patentovém nároku 1 a spočívá v tom, že vložka je vytvořena ve formě části náplně tvořící projektil a sestává z elektricky nevodivého amorfního materiálu.

Při zkouškách tohoto zařízení se překvapivé zjistilo, že duté nálože, vytvářející po explozi směrovaný projektil a obsahující amorfní, galvanicky nevodivou vložku, mohou spolehlivě odpálit nebo alespoň zneškodnit minu nebo nevybuchlou pumu ze vzdálenosti několika metrů.

Předmět vynálezu je ve výhodném provedení nasměrován na cíl, kterým je ničený bojový prostředek, prvky vytvořenými na víčku a/nebo na pouzdru, přičemž vlastní nasměrování se provádí pomocí známých mechanických a/nebo optických prostředků.

Ukazuje se, že pro likvidaci bojových prostředků je postačující již malé množství energie, protože zpravidla ve většině případů stačí proděravět pomocí duté nálože pouzdro a/nebo roznětné ústrojí nebezpečného tělesa nalezené munice a není již třeba tuto munici přivádět k výbuchu nebo deflagraci.

Na základě těchto poznatků je možno likvidovat také poměrně velké bojové prostředky s vynaložením malých technických a finančních prostředků a provádět tuto likvidaci bezpečné například následným řízeným spálením nálože.

Vhodnými materiály pro vytvoření vložky nálože jsou podle dosavadních poznatků zejména technické sklo, ale také organické sklo, keramika, zejména oxid hlinitý, a také četné plasty s poměrně vyšší hustotou, zejména polytetrafluoretylén a polypropylén. Do rozsahu pojmu elektricky nevodivé amorfní materiály, to znamená nevodiče, spadají také směsi skla, do kterých byly přidány kovy nebo oxidy kovů v takovém množství, že skla zůstávají elektricky nevodivá a tím nejsou zjistitelná běžnými detektory kovů v minách, které tak nemohou být v nežádoucí chvíli odpáleny.

Ukazuje se, že účinnost amorfních vložek se zvyšuje jejich vyformováním v náloži do tvaru, který je po explozi schopen se přetvořit do formy projektilu.

Další výhodná provedení zařízení podle vynálezu mají znaky obsažené v závislých patentových nárocích.

Vložka nálože, vytvořená ve tvaru dutého kulového vrchlíku, je na prvních 15 cm své dráhy po explozi vystavena přetvářecímu účinku, při kterém tato vložka získává téměř ideální tvar projektilu, který je po dopadu na cíl schopna vyvinout značný průrazný děrovací účinek na cíl.

Z technických a ekonomických důvodů jsou za nejvýhodnější považovány vložky ze skla.

Zkoušeny byly také vložky z keramiky, zejména z oxidu hlinitého A1₂O₃, jejichž výroba je v důsledku potřeby slinovací operace a nutného dodatečného opracování broušením považována za nehospodárnou.

Vytvoření kulového kloubu umožňuje tím nejjednodušším způsobem nasměrování duté nálože na cíl.

Osvědčilo se také použití další podpory, která ještě více zvyšuje možnosti různého použití zařízení pro likvidaci bojových prostředků.

Pomocí volitelně zasouvatelných podpěrných tyčí je možno • * · · · φ φ · · • φφφ · · φ φ φ φ φ φ • φ φ · φφφφ ···· φ* Φφφ φφφφ φ* ·· nastavit výškovou polohu zařízení pro likvidaci bojových prostředků v širokých mezích.

Místa nuceného zlomu na podpěrných tyčkách umožňují snadné přizpůsobení délek podpěrných tyček požadované výšce a kromě toho umožňují při explozi snadné rozlámání tyček na kousky.

Vestavěním podpěrných žeber do vnitřku pouzdra je umožněno přímé osazení zařízení pro likvidaci bojových prostředků na ničenou zbraň a tato žebra kromě toho zajišťují přídavně mechanicky dokonalé vystředění vložky.

Zvláště jednoduše je možno realizovat montáž zařízení pro likvidaci bojových prostředků díky konstrukčnímu vytvoření prstencové drážky.

Zužující se prstencová drážka působí svěrným účinkem, který dále usnadňuje montáž.

Mimořádně výhodné je vložení rozbušky zapalovacího ústrojí do dutého válečku.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže objasněn pomocí příkladů provedení zobrazených na výkresech, kde znázorňují obr. 1 osový řez dutou náloží pro odstraňování min, obr. 2 osový řez nástavcem pro pyrotechnicky iniciované zapálení duté nálože z obr. 1, obr. 3 axonometrický pohled na elektricky iniciovanou dutou nálož pro odpálení nevybuchlé pumy, obr. 4 axonometrický pohled na dutou nálož ve dvou schematicky zobrazených polohách pro likvidaci zbraní, obr, 5 osový řez dutou náloží opatřenou vložkou vytvářející po explozi projektil a • · · · 4 ·♦· · obr. 6 schematický pohled na sled poloh vložky, přetvářející se postupně v projektil.

Příklady provedení vynálezu

Zařízení zobrazené na obr. 1 je opatřeno plastovým pouzdrem 1, obsahujícím nálož 2 trhaviny, obsahující kuželovité vytvořenou vložku 3 ze skla. Takto vytvořená dutá nálož 4. je uzavřen víčkem 5, vyrobeným rovněž z plastu, přičemž toto víčko 5 je opatřeno prstencovou drážkou 12, do které je vsunut a třením držen prstencový okraj plastového pouzdra 1. Nad víčkem 5 je umístěn v osovém směru dutý válcový nástavec 27, který je překryt ochranným kloboučkem 20 se vyříznutou střední štěrbinou.

Z jedné čelní strany víčka 5 vystupuje držák 12, nesoucí kuličku 13, která je částí své obvodové plochy uložena v kulové pánvi 14 a tvoří tak část kulového kloubu. Kulová pánev 14 přechází do spojovacího pouzdra 15, do kterého je zasunuta tyčka 16.

Ve spodní části plastového pouzdra 1 jsou patrna opěrná žebra 18, na která dosedá svým čelem vložka 2· Kulový vrchlík pouzdra 1 je opatřen čelním místem 19 nuceného zlomu, vytvořeným ve formě kruhového vybrání.

Na obr. 1 je také znázorněn směr S působení explodující usměrněné duté nálože, směřující ke schematicky zobrazené mině M.

Iniciace I zařízení pro likvidaci bojových prostředků se v příkladu zobrazeném na obr. 1 provádí zasunutím objímkové roznětné trubičky 7 rozbušky 28, zobrazené na obr. 2, do vyříznuté štěrbiny ochranného kloboučku 20 v dutém válcovém nástavci 27. Dutiny vytvořené uvnitř rozbušky 28 a roznětné trubičce 7 jsou vyplněny konvenční sekundární výbušninou jako

- 9 je hexogen nebo oktogen, která vede detonaci osové souměrně do nálože 2. trhaviny.

Nad kanálkem v roznětné trubičce 7 se nachází známá rozbuška 6, držená za stran a zajištěná uvnitř pouzdra 8 palníku.

Iniciace duté nálože 4 podle obr. 1 se provádí vložením zápalnice do dvou vzájemně protilehlých bočních vybrání 8a. Pro tento účel se stáhne zajišťovací pásek 11 s kolíčku 11a s hlavou a otevře se krycí víčko 9, upevněné z opačné strany na ohebném pásku 10. Po zavedení zápalnice se krycí víčko 9 uzavře a zajišťovací pásek 11 se přetáhne přes kolíček 11a a tím se upevní.

Podobná dutá nálož 4 je v příkladu na obr. 3 nasměrována na pumu B, ale v toto příkladu je elektrický kabel 29 se zažehovačem 29a upevněným k jednomu jeho konci spojen se vzdáleným roznětným generátorem 30.

Na obr. 4 je zobrazena podpora 23 sloužící ke snadnějšímu nasměrování zařízení pro likvidaci bojových prostředků. V podpoře 23 jsou vytvořeny tři díry 24, do kterých je možno zasunout tři libovolně dlouhé podpěrné tyče 25 opatřené ve zvolených oblastech své délky místy 26 nuceného zlomu.

Jak je z obr. 4 patrno, podpora 23 umožňuje nasměrování směru S působení exploze duté nálože 4 na bojový prostředek, který se má zničit. Optimálním využitím dosažitelné intenzity výbuchu se mohou i poměrně malým zařízením pro likvidaci bojových prostředků přivádět k výbuchu i velké objekty, zejména jestliže je směr S působení tlakové vlny orientován na alespoň jednu část zapalovacího řetězce bojového prostředku.

Zatímco na obr. 1 je zobrazena jednoduše vyrobitelná ku ··· 9 zelová vložka 2 z technického skla, použitá v kombinaci s náloží 2 trhaviny, vytvořené z běžně známé sekundární výbušniny, je na obr. 5 zobrazeno příkladné provedení zařízení podle vynálezu, opatřené vložkou 3¹ vytvořenou ve tvaru kulového vrchlíku a tvořící střelu.

Pro odpálení nálože 2¹ trhaviny, vytvořené rovněž z oktogenu, je rovněž použito přídavné nálože 22 v podstatě známého druhu, vytvořené například z hexogenu nebo z oktogenu, která napomáhá k lepšímu nasměrování detonační vlny směrem k nejvyšŠímu bodu obkladu 31, vytvořeného ve tvaru kulového vrchlíku.

Konstrukce této duté nálože 4¹ odpovídá v podstatě tělesnému vytvoření duté nálože 4 z příkladu zobrazeného na obr. 1. Pro zajištění větší stability je však držák 12¹ s kuličkou 13' upevněn na obvodovém spínacím pásku 21 válcové části duté nálože 4 *.

Obr. 6 zobrazuje postupné přetváření vložky 3' v průběhu času. Z tohoto zobrazení je zřejmé, že po odpálení původně misková forma vložky 3 ¹, mající tvar dutého kulového vrchlíku, se již po uražení dráhy o délce 10 με znatelné mění a po 20 με je již patrno přetváření misky do tvaru projektilu, který získává konečný tvar po 80 με, to znamená po uražení dráhy asi 12 cm a v tomto tvaru má vysoký průrazný účinek, takže proniká hluboko do cílového předmětu.

V popsaných příkladných provedeních zařízení podle vynálezu se používají běžné plasty, které jsou na trhu, přičemž v konkrétním provedení je dutá nálož 4, 4* vytvořena z polybutyléntereftalátu PBT vyztuženého skleněnými vlákny, přičemž víčko 5, 5¹ je rovněž z PBT vyztuženého skleněnými vlákny. Pouzdro rozbušky 28 je vyrobeno z polyetylénu a roznětná trubička 7 je vyrobena z tenkého hliníkového plechu; tato roz• · * * # · · · *

- _ * Μ* · » ····*·

- 11 - · *····«· ·*** ··· ·· ·· <· nětná trubička 7 může být vyrobena také z polyoxymethylenu

POM.

Podpora 23 je vytvořena z polyoxymethylenu, tyčka 16 a podpěrné tyče 25 jsou kaprolaktam-polyamidu PA6.

Pro přivedení protitankových min a jiných větších bojových prostředků k výbuchu ze vzdálenosti několika metrů se osvědčují větší zařízení pro likvidaci bojových prostředků, například ráže 66 mm. Ty se mohou osadit na běžné prodávané stativy pro fotopřístroje a videokamery a zamířit pomocí mušky a hledí vytvořeného například na plastové liště na cíl.

Pro vytvoření vložky jsou obecné vhodné všechny nekovové amorfní materiály, jejichž výběr je omezen pouze ekonomickými hledisky a/nebo jejich hustotou.

Optimálním materiálem pro tyto vložky je podle dosavadních zkušeností technické sklo pro průmyslové účely, protože vložkové prvky se mohou vyrábět s nízkými výrobními náklady jednoduchým lisovacím procesem a současné mají takovou hustotu, že je dosaženo dostatečného průrazného účinku na cíl.

Protože v každém minovém poli je z logistických důvodů položen větší počet stejných min, doporučuje se z ekonomických důvodů použít zařízení pro likvidaci bojových prostředků, jejichž ráže a vytvoření vložky jsou přizpůsobeny potřebnému minimálnímu účinku na cíl. Pro zvýšení hustoty a tím také průrazného účinku se mohou do skla přidávat další známé materiály. Ke splnění stanovených úkolů přispívá kromě stroncia také telur a minimální množství thalia.

Řešení podle vynálezu není pochopitelně omezeno jen na použití k odstraňování min a podobných předmětů, ale jsou také možná další využití v civilní oblasti, například v souvislosti s bezpečnostními opatřeními u tlakových nádob, po12 ··· ·♦·· trubí a podobně, to znamená ve všech případech, kdy nesmí dojít k nebezpečné kontaminaci kovy.

Předmět vynálezu je také vhodný pro likvidaci neidentifikovaných sabotážních předmětů, například výbušných balíčku dálkovým odpálením a podobné a může se snadno umístit na speciálních vozidlech, ze kterých se může usměrňovat a odpalovat.

Claims (12)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zařízení pro likvidaci bojových prostředků, zejména min, nevybuchlých pum a neindifikovaných výbušných předmětů, sestávající z výbušného tělesa majícího rozbušku/roznětné ústrojí nebo zapalovací šňůru uloženou v plastovém pouzdru (1), obsahujícím dutou nálož (4), jejíž vložka (3) je čelně opřena v plastovém pouzdru (1), přičemž součástí zařízení je nastavitelná podpěra výbušného tělesa pro zaměření na likvidovaný bojový prostředek a jeho iniciaci zápalníci nebo dálkovým ovládáním pro vytvoření otvoru v bojovém prostředku a zneškodnění jeho nálože, vyznačující se tím, že vložka (3, 3') je vytvořena ve formě části náplně tvořící projektil a sestává z elektricky nevodivého amorfního materiálu.
2. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že vložka (3¹) je vytvořena ve tvaru dutého kulového vrchlíku.
3. 3. Zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačuj ící se t í m , že vložka (3, 3') je vytvořena ze skla.
4. 4. Zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačuj ící se t í m , že vložka (3, 3') je vytvořena z keramiky.
5. 5. Zařízení podle nároků 1 až 4, vyznačující se t í m , že nastavitelná podpěra je tvořena kuličkou (13) vystupující z víčka (5) plastového pouzdra (1) a kterou je společně s kulovou pánví (14) vytvořen kulový kloub, spojený s tyčkou (16).
6. 6. Zařízení podle nároku 5, vyznačující se tím, že je opatřeno další podporou (23), do které je zasu• · · * fc fc fc fc fc fc ·«· fc · ······ • · · · fc fc · fc ···· · fcfcfc fc··· ·· ··

   - 14 nuta odebratelná a zajistitelná tyč (16) s kulovým kloubem (13, 14).
7. 7. Zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že další podpora (23) je opatřena třemi děrami (24), do kterých jsou zasunuty podpěrné tyče (25).
8. 8. Zařízení podle nároku 7, vyznačující se tím , že podpěrné tyče (25) jsou opatřeny na větší části své délky místy (26) nuceného zlomu.
9. 9. Zařízení podle nároků 1 až 4, vyznačující setím, že uvnitř pouzdra (1) jsou vytvořena čelní opěrná žebra (18), na která dosedá vložka (3).
10. 10. Zařízení podle nároku 5, vyznačující se tím, že víčko (5, 5') je opatřeno prstencovou drážkou (17, 17'), do které je vsazen prstencový okraj pouzdra (1, 1').
11. 11. Zařízení podle nároku 10,vyznačuj ící se tím, že prstencová drážka (17) se zužuje ve směru osy víčka (5, 5' ).
12. 12. Zařízení podle nároku 5, vyznačující se tím, že víčko (5, 5') má dutý válcový nástavec (27, 27'), do kterého je zasunutelná rozbuška (28).