РАЗРАБОТКА ПЕРФОРИРОВАННОЙ ЗАЩИТЫ ОТ ВЗРЫВНОГО И

ОСКОЛОЧНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

Беляева А.М., студентка 4 курса ИТФ СамГТУ

Научный руководитель Алексенцева С.Е., профессор СамГТУ

Аннотация.

Разработаны

эффективные

взрывозащитные

и

противоосколочные

конструкции,

обеспечивающие

ослабление

фронта

ударной

взрывной

волны

перфорированными

панелями,

сформированными

из

металлопроката,

имеющими

высокий

параметр

перфорации, причём конструкции могут выполнять функции локализации

взрыва

в

промышленном

применении

при

переработке

взрывчатых

материалов и защите людей от осколочного поля взрывных устройств и

боеприпасов.

Ключевые

слова:

перфорированная

преграда,

броня,

защита,

осколочное действие, граната, фронт ударной волны

Разработка

и

применение

взрывозащитных

конструкций

от

воздействий взрывных устройств и их осколочного действия является в

настоящее

время

одной

из

актуальных

задач.

Решается

данная

задача

путем локализации поражающего действия взрыва и осколочного поля.

Направления применения взрывозащитных сооружений диктуют их

конструктивное

разнообразие.

Основное

направление

связано

с

непосредственной защитой людей при воздействии поражающего действия

взрыва

и

осколков.

Большая

область

использования

относится

к

производственным

процессам,

связанным

с

переработкой

взрывчатых

материалов

и

транспортированием

взрывоопасных

объектов.

Процессы

транспортирования взрывоопасных объектов обеспечивают безопасность

персонала

путём

применения

специальных

контейнеров.

Локализация

взрыва

на

производстве

обеспечивается

проведением

технологических

операций в бронекабинах.

Противоосколочные

объекты

типа

одеял

применяются

для

локализации

взрыва

от

фугасных

и

осколочных

боеприпасов,

изготовленных

из

ткани

СВМ.

Используются

путём

наложения

на

взрывоопасные объекты. При обезвреживании под одеялом осколочных

ручных гранат РГО и Ф-1 наблюдается негативный эффект разлёта до 20%

осколков

из-под

одеяла.

Зарубежные

аналоги

как

противоосколочные

водонаполненные маты так же имеют аналогичные недостатки.

Для

транспортирования

и

временного

хранения

взрывоопасных

объектов применяются контейнеры отечественного производства “Плутон-

1” и ЭТЦ-2. Камера обеспечивает защиту для 400 г взрывчатого вещества в

тротиловом эквиваленте. Контейнер “Плутон-1” позволяет применять его

для

решения

даже

криминалистических

задач.

При

подрыве

объекта

внутри контейнера имеется возможность неразрушающего

улавливания

осколков для последующего исследования с целью выявления состава и

конструктивных особенной объекта. Невысокая общая масса контейнеров

(45

кг

и

76

кг)

позволяет

транспортировать

их

различными

видами

транспорта.

Широко

используются

камерные

конструкции

с

наполнителем

-

песком. При средней плотности песка 1,6 г/см

3

для защиты от осколочного

поля боеприпасов типа ручных гранат РГО, РГН, Ф-1 необходим слой

песка

толщиной

более

100

мм.

Взрывозащита

от

заряда

взрывчатого

вещества

массой

5

кг

в

тротиловом

эквиваленте

обеспечивается

применением слоя песка 250-300 мм. Конструкция таких камер может

быть просто в виде необходимого количества мешков, шлангов, камеры с

загрузкой

взрывоопасного

объекта

через

съёмную

крышку

или

передвижную стенку (изготовлены из текстолита, многослойной фанеры,

ДСП и т.п.). Облицовка камеры требует использования материалов, не

формирующих

вторичные

осколки

при

разрушении

камеры.

Это

мешковина, полиэтилен, бумага, древесина, сплавы на основе алюминия,

капрона и т.п., а так же, бывшие в употреблении пожарные рукава или

широкие полиэтиленовые рукава, используемые в садоводстве.

В

Самарском

государственном

техническом

университете

разработаны перфорированные защитные сооружения, применяемые для

технологических

целей

на

производстве

и

для

защиты

человека

от

взрывного и осколочного действия при подрыве осколочных взрывных

устройств.

Перфорированные

преграды

создаются

на

основе

физического

процесса ослабления воздушной ударной волны преградами, состоящими

из системы отдельных элементов или сплошной панели с необходимым

набором отверстий. Наиболее широко используются сборные защиты в

виде щита или кабины из металлического проката. Применяются полосы,

швеллеры, уголки, арматура, тавры и двутавры, а также трубы и другие

элементы. Единица защиты компонуется в виде панели, состоящей из

совокупности отдельных металлических заготовок, которые располагаются

в

строгом

порядке

друг

относительно

друга

на

расстоянии

величины

рассчитанного

зазора.

В

отличие

от

сплошной

защитной

конструкции

перфорированная преграда может допускать пластическую деформацию

при воздействии фронта ударной волны. Расположение металлоэлементов

с регулярным зазором позволяет не только ослаблять ударную волну, но и

дробить

фронт

волны,

искажать

и

преломлять

геометрию

фронта.

Применяется

также

комплексная

конструкция

из

перфорированных

панелей и блоков с песком.

В

целом

перфорированные

взрывозащитные

сооружения

имеют

преимущества

перед

сплошными

защитами,

т.к.

имеют

простоту

конструкции, меньшие стоимостные издержки, высокую скорость монтажа

конструкции и демонтажа.

При

разработке

взрывозащитной

конструкции

для

людей

необходимо

обеспечить

защиту

от

осколочного

поля

и

ослабление

избыточного давления ударной волны до значения не менее 0.15 кг/см

2

.

Так,

основной

технической

характеристикой

перфорированных

панелей

является

несплошность,

параметр

(коэффициент)

перфорации.

Перфорированная панель с расположенными регулярно несплошностями

имеет

параметр

перфорации,

соответствующий

отношению

суммарной

площади несплошностей к общей площади панели, в которой расположены

несплошности.

При

использовании

в

конструкции

нескольких

слоёв

перфорированных

панелей

рассчитывается

аддитивный

параметр

перфорации конструкции.

Эффективность перфорированной защиты оценивается по уровню

параметра перфорации. Если коэффициент или параметр перфорации не

достигает 10%, то уровень защиты совпадает с аналогичной сплошной

защитой.

При

достижении

параметра

перфорации

50%

ослабление

давления ударной волны может достигать 80%.

Эффективно использование перфорированных преград для защиты

людей,

т.к.

они

отражают

осколочное

действие

взрывных

устройств,

получая

практически

полную

непроницаемость.

Имеют

ничтожную

вероятность образования вторичных осколков. Перфорированная защита

значительно ослабляет термическое действие продуктов взрыва.

Перфорированная

взрыво-

и

противоосколочная

защита

представляет

собой

конструкцию,

выполненную

из

нескольких

слоёв

панелей

-

металлопроката

в

виде

полос

необходимых

толщин,

расположенных в соответствии с рассчитанным зазором и дополнительной

защитной

системы

из

наклонно

расположенных

полос

для

отклонения

остаточного осколочного поля взрывного устройства и предотвращения

проникания вторичных осколков. Параметр перфорации составляет около

20-30% и защищает от взрыва гранат Ф-1 и РГД-5.