專(zhuān)利名稱：容罩和抑制爆炸物爆炸的方法和裝置的制作方法
我，Jonn L.Donovan已經(jīng)做出了在容罩并抑制炸藥爆炸的方法和裝置中某種新型有用的改進(jìn)，下面即是其說(shuō)明。這項(xiàng)申請(qǐng)是1995年12月29日提交的系列號(hào)為No.08/578,200的本人的待審查美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)的部分繼續(xù)申請(qǐng)，并且作為美國(guó)專(zhuān)利No.5,613,453在1997年3月25日頒布。
本發(fā)明涉及容罩、控制和抑制炸藥爆炸的方法和裝置，特別涉及金屬的爆炸加工、和廢棄的爆炸炸藥和有毒物質(zhì)的處理。
炸藥具有多種有益的工業(yè)用途，包括奧氏體錳合金鋼的表面硬化、表面沉淀涂敷、金屬件的焊接、從粉末和粒狀材料的工件壓縮成形、和廢棄爆炸物或有毒材料的處理。
現(xiàn)有技術(shù)反映出用于抑制噪音、沖擊、和有害污染爆炸產(chǎn)物的容罩爆炸過(guò)程的多種嘗試。
Hampel的5,419,862公開(kāi)一大型爆炸腔，在其中通過(guò)一氣閘向引爆的真空腔放入爆炸工件，在爆炸后允許爆炸產(chǎn)物逸出到大氣中。所述腔由一錨固桿機(jī)械固定到地基上。
Gambarov等的4,100,783公開(kāi)一沿其直徑分開(kāi)的圓柱形容器，能夠打開(kāi)插入大型工件，如軌道轍岔、碎石機(jī)的磨損件等。在插入工件和炸藥后，封閉該腔并將其鎖緊，由在內(nèi)設(shè)的引爆裝置引爆炸藥。爆炸燃燒產(chǎn)物可通過(guò)氣閥排到大氣。
Deribas的4,085,883和Minin的4,081,982公開(kāi)帶底部開(kāi)口的球形容器，通過(guò)開(kāi)口由一升降裝置裝入帶有炸藥的工件，在工件就位時(shí)使用連續(xù)饋線電極接觸電起爆劑。后面的專(zhuān)利還公開(kāi)在爆炸后引入一內(nèi)部液體噴淋的裝置，用于中和爆炸產(chǎn)物的毒性。
Smirnov等的4,09,612公開(kāi)安裝在混凝土基礎(chǔ)上的一大體半球形容器，基礎(chǔ)帶有一減振工作臺(tái)，支撐工件和爆炸材料，它們是由電導(dǎo)火線引爆，所述線通過(guò)在容器中的開(kāi)口向外引出。
Paton等的3,910,084公開(kāi)一種不同的方法，其中多個(gè)端部封閉的管?chē)@一引爆的中心柱徑向設(shè)置，沖擊波由管內(nèi)的內(nèi)隔板減振。通過(guò)一可拆的頂蓋板可進(jìn)入腔內(nèi)。
Klein等的3,611,766公開(kāi)一垂直爆炸腔，內(nèi)有一緩沖工作臺(tái)支撐工件和炸藥，內(nèi)裝的機(jī)械式緩沖裝置由鋼柵構(gòu)成吸收爆炸壓力波。Klein的3,464,246公開(kāi)一相似容器，是球形的，帶有支撐工件和炸藥的砂等松散顆粒材料的底蓋。爆炸產(chǎn)物通過(guò)有噪音消聲器的垂直管排出，整個(gè)總成由在鋼筋砌體或混凝土坑中的減振裝置支撐，進(jìn)一步抑制沖擊卡噪音。
所有上述現(xiàn)有技術(shù)裝置代表首先使用的對(duì)于錳鋼軌件的爆炸硬化方法上的改進(jìn)，所述方法是將包著炸藥的工件放在開(kāi)放場(chǎng)地或廢棄礫石坑等的開(kāi)放坑的底部上，并在開(kāi)放的空中爆炸，造成噪音、灰塵、干擾和環(huán)境污染。另外，不加控制地使用炸藥需要大空間，對(duì)設(shè)備和人員具有相當(dāng)大的危險(xiǎn)，并會(huì)毀壞導(dǎo)火線，工作支撐表面和在爆炸周?chē)娜魏纹渌锛?，產(chǎn)生不良效果。
因此，本發(fā)明的主要目的是提供工業(yè)用途的容罩、控制和抑制炸藥爆炸影響的改進(jìn)的方法和裝置。本發(fā)明的目的是提供一種容罩裝置，它能容罩和抑制每次爆炸，使它對(duì)周?chē)墓S和設(shè)備或環(huán)境不具有危險(xiǎn)。
另一目的是提供這樣一種方法和裝置，它允許快速和方便裝入和取出工件，從而比現(xiàn)有技術(shù)和裝置有高得多的生產(chǎn)率。一個(gè)相關(guān)目的是提供一種容罩容器，它能由普通材料用常規(guī)焊接技術(shù)廉價(jià)構(gòu)成，但足夠堅(jiān)固能耐連續(xù)使用數(shù)月數(shù)年而不變壞。一個(gè)相關(guān)目的是提供這樣一種裝置，其中價(jià)廉的可消耗的材料，如石英砂和豆礫石，用作緩沖和減振介質(zhì)，而不是用復(fù)雜昂貴的內(nèi)部彈簧、金屬柵等。
又一目的是提供爆炸容罩腔，它容易從一端打開(kāi)，用常規(guī)裝置，如叉車(chē)等裝入和取出工件，并且維修人員易于進(jìn)出。另一目的是提供在爆炸后氣體爆炸產(chǎn)物的快速有效去除，使維修人員能立即進(jìn)入腔內(nèi)取出處理的工件并為下一次操作的另一個(gè)工作安排就位。
再一目的是提供內(nèi)點(diǎn)火系統(tǒng)，其中保護(hù)引爆炸系統(tǒng)的電導(dǎo)線不受爆炸影響，并且可反復(fù)用于多次爆炸循環(huán)，而不會(huì)被毀壞并不必在每次循環(huán)后都更換。
本發(fā)明另一主要目的是提供一種裝置，通過(guò)讓氣體爆炸物穿過(guò)一洗滌系統(tǒng)快速除去并處理這些氣體爆炸物，以致在新的工件和炸藥準(zhǔn)備好時(shí)，在洗滌器連續(xù)處理以前的爆炸產(chǎn)物的同時(shí)，操作人員能夠立即再次進(jìn)入所述腔。而且，洗滌器系統(tǒng)的作用是借助于爆炸產(chǎn)物通過(guò)洗滌器時(shí)的加長(zhǎng)的運(yùn)動(dòng)路徑，進(jìn)一步緩和和抑制每次爆炸的沖擊和噪音。
本發(fā)明的一個(gè)特別重要目的是提供一種簡(jiǎn)單和廉價(jià)的裝置，用于吸收爆炸無(wú)用的能，瞬時(shí)減小在腔內(nèi)溫度和壓力，同時(shí)，抑制爆炸產(chǎn)物的灰塵和顆粒物。
本發(fā)明又一主要目的是提供一種方法和裝置，可控制地通過(guò)爆炸毀掉含有多個(gè)爆炸裝置的炸彈(集束炸彈)。
本發(fā)明的改進(jìn)爆炸腔包括一個(gè)錨固到混凝土基礎(chǔ)上的雙壁鋼爆炸腔，它具有裝新工件的一雙壁入口門(mén)；和一雙壁排氣門(mén)，用于爆炸產(chǎn)物的排放。腔、入口門(mén)和排氣門(mén)的雙壁填充顆粒狀的緩沖材料，如石英砂，腔的底部用顆粒緩沖墊如豆礫石覆蓋。
腔的外面是鋼管匯，出口管的直線排列從所述管匯穿過(guò)腔的雙壁，每個(gè)管在爆炸燃燒產(chǎn)物通過(guò)的硬化鋼孔終止。
在腔內(nèi)，能量吸收介質(zhì)的預(yù)測(cè)容器，最好是裝水的塑料聚合物膜袋在爆炸物上方并在腔的每端從鋼絲上懸掛下來(lái)。電點(diǎn)火導(dǎo)火線通過(guò)具有面向下進(jìn)入開(kāi)口的鋼罩進(jìn)入腔，所述開(kāi)口設(shè)在顆粒墊表面下的保護(hù)位置中，操作人員可以接觸，以快速安裝電爆炸帽。
入口和排氣門(mén)與電點(diǎn)火器聯(lián)鎖，除非兩個(gè)門(mén)都確實(shí)關(guān)閉，阻止點(diǎn)火。在爆炸后兩門(mén)打開(kāi)時(shí)，設(shè)置排氣扇，從腔排放爆炸燃燒產(chǎn)物，并通過(guò)入口門(mén)吸入新鮮空氣。管匯和排氣門(mén)向一洗滌器排放，進(jìn)一步冷卻和環(huán)保處理氣體燃燒產(chǎn)物。
本發(fā)明的操作方法包括步驟通過(guò)入口門(mén)在顆粒墊上放置爆炸工件；懸掛裝一定量水的塑料袋，其中水量近似炸藥重量；在點(diǎn)火器導(dǎo)火線上裝電爆炸帽；關(guān)閉入口和排氣門(mén)；電引爆炸藥；立刻打開(kāi)入口門(mén)和排氣門(mén)，使用鳳扇裝置從腔排出爆炸的燃燒產(chǎn)物，以備插入下一個(gè)爆炸工件。
出了管匯和出口的氣體燃燒產(chǎn)物在放到大氣前在洗滌器中被冷卻和除污染處理。
在用于處理炸彈時(shí)使用彈片容罩裝置(FCU)。FCU是厚壁斗形鑄件，最好是錳鋼的，在它底部具有石英砂墊，在墊上放置由一層或多層石膏板支撐的炸彈。在FCU上從腔頂懸掛一常規(guī)鋼纜或鏈爆炸網(wǎng)。炸彈由起火炸藥引爆，F(xiàn)CU和爆炸網(wǎng)吸收彈片的沖擊，腔起吸收爆炸的其余能量的作用并以上述方式散發(fā)爆炸燃燒產(chǎn)物。
附圖中

圖1是本發(fā)明改進(jìn)的爆炸容罩腔第一實(shí)施例透視剖面圖；圖2是圖1腔的相反端的部分透視剖視圖，其中包括一在氣體爆產(chǎn)物排到大氣前將其凈化的洗滌器；圖3是前爆炸腔的部分剖視平面圖；圖4是前圖爆炸腔的部分剖視側(cè)視圖；圖5是前圖爆炸腔全長(zhǎng)縮小比例的剖視平面圖，示出爆炸硬化處理就位的一鐵軌工件；圖6是示出前圖爆炸腔的入口門(mén)6的端部的側(cè)剖視圖；圖7是示出前圖爆炸腔的排氣門(mén)7的端部的側(cè)剖視圖，一鐵軌工件就位準(zhǔn)備處理；圖8是進(jìn)入前圖爆炸腔的點(diǎn)火線入口的放大的部分剖視端側(cè)圖；圖9是點(diǎn)型的多用武器multiple-weapon或集束炸彈，如由本發(fā)明可安全處理的典型軍火，內(nèi)裝88單個(gè)裝藥型殺傷子炸彈的美國(guó)陸軍155mm M493射彈；圖10是圖10炸彈端視剖面圖，示出在十個(gè)單元的八柱中排列的單個(gè)子炸彈；圖11是透視圖，示出圖9內(nèi)的炸彈內(nèi)的子炸彈是如何根椐本發(fā)明在裝入FCU前作為一組排放到塑料運(yùn)送管內(nèi)；圖12是彈片容罩裝置或FCU的側(cè)視圖，它可與前圖爆炸腔一起使用，內(nèi)裝封裝在前圖運(yùn)送管內(nèi)集束彈的爆炸物；圖13是適用于消毀炸彈的爆炸腔的第二實(shí)施例的部分側(cè)剖視圖，示出圖9的FCU容罩單元位于腔內(nèi)，準(zhǔn)備將FCU內(nèi)的彈破壞掉。
見(jiàn)圖，圖1是本發(fā)明改進(jìn)的爆炸腔的透視剖面圖。腔包括內(nèi)箱1，具有頂部、底部、側(cè)壁和端部，是由鋼板常規(guī)焊接而成。多個(gè)間隔開(kāi)的環(huán)繞的凸緣或棱2包圍內(nèi)箱1，在凸緣2上焊接的鋼板外箱3這樣構(gòu)成，使棱2將外箱3與內(nèi)箱間隔開(kāi)，留出一間隙，在間隙中填充顆粒緩沖材料。圖1-8所示的第一實(shí)施例特別適于鐵軌爆炸表面硬化處理，在其中，內(nèi)和外箱是由環(huán)繞的工字鋼棱2分開(kāi)的3/4英寸厚的鋼板構(gòu)成，棱2間隔2英尺。所有縫被連續(xù)焊接。根據(jù)本發(fā)明，在內(nèi)和外箱之間的間隙填充堅(jiān)固顆粒緩沖材料，最好是石英砂。
爆炸腔由螺拴或其它適易裝置(未示出)錨固到鋼筋混凝土基礎(chǔ)5上。在圖示的實(shí)施例中，爆炸腔的內(nèi)尺寸是八英尺高、六英尺寬和五十英尺長(zhǎng)。鋼筋混凝土地基5最好最少四英尺厚。
本發(fā)明主要優(yōu)點(diǎn)之一是，腔的內(nèi)尺寸允許操作人員進(jìn)入、站立并易于工作，并且在第一實(shí)施例中它的長(zhǎng)度允許鐵軌件長(zhǎng)的預(yù)先焊接部分插入并爆炸硬化，這在現(xiàn)有技術(shù)爆炸腔中是不能做到的。
腔設(shè)有兩個(gè)門(mén)一個(gè)入口門(mén)6和一個(gè)排氣門(mén)7。兩個(gè)門(mén)都由與腔壁相似的雙壁焊接鋼板制成，每個(gè)用鉸鏈連接向內(nèi)方向打開(kāi)。門(mén)的側(cè)柱是這樣構(gòu)成，使每個(gè)門(mén)密封安裝，以致腔內(nèi)高壓使門(mén)相對(duì)它的框更緊地密封。雙壁門(mén)內(nèi)的容積中也填充緩沖擊材料，最好是石英砂。
腔的底部最好覆蓋一個(gè)顆粒緩沖格料的墊8，最好是豆礫石，均勻深度約為一英尺，從而形成爆炸工件和炸藥的支撐面。
為使炸藥點(diǎn)火，電線導(dǎo)火線9通過(guò)壓力密封開(kāi)口10穿入腔，并通過(guò)一焊接鋼板罩箱或罩11露出，罩11有在顆粒緩沖材料的表面下設(shè)的面向下的開(kāi)口。為了準(zhǔn)備爆炸的工件和炸藥，一個(gè)適易的電起爆帽12插入到炸藥中，它的導(dǎo)線13的端部設(shè)在導(dǎo)火線罩11上方。將豆礫挖空露出導(dǎo)火線9的端部，導(dǎo)線扭合在一起完成點(diǎn)火電路，然后豆礫石回填在起爆帽導(dǎo)線13上，重新包圍和封閉罩11的開(kāi)口端。在起爆帽導(dǎo)線13由于爆炸基本斷開(kāi)時(shí)，導(dǎo)火線9仍在罩11保護(hù)下，可以反復(fù)用。
本發(fā)明的主要特點(diǎn)是，對(duì)腔設(shè)置的沖擊抑制裝置是呈多組排放管狀，它們沿腔的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)側(cè)壁的中心線設(shè)置，每個(gè)排放管通過(guò)腔的雙壁通到一長(zhǎng)的鋼管匯15裝置，所述裝置沿腔每側(cè)延伸并在排出口16終止。在第一優(yōu)選實(shí)施例中，每個(gè)管匯15是十平方英寸并是由
英寸鋼板連續(xù)縫焊接制成。棱2由二英尺間隔的十八英寸工字鋼段構(gòu)成。排氣管14是兩英寸直徑鋼管，與棱2相似有兩英尺間隔。在排氣管連接到腔內(nèi)壁處，每個(gè)排放管與一直徑為3/4英寸的硬化鋼孔17裝配在一起。在第一實(shí)施例中，五十英尺腔每側(cè)具有二十四個(gè)排放管14和孔17，總計(jì)為48個(gè)排管14和孔17。
在腔內(nèi)，要避免方角，因?yàn)檎ㄋ巸A向在這樣的轉(zhuǎn)折點(diǎn)施加特別高的壓力。因此一個(gè)圓角件18焊接到每個(gè)角將90度方角變成兩個(gè)45度角，這具有將角部圓化的效果，并消除應(yīng)力集中的角部，否則在角的焊縫上會(huì)加上不希望的破壞力。
在本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例中，通過(guò)外腔和管匯15的外表面上用已知成份的聚氨基甲酸酯硬泡沫至少覆蓋四英寸深度涂層20，可達(dá)到額外的抑制聲音的效果。整個(gè)泡沫復(fù)層結(jié)構(gòu)進(jìn)一步封在外套中，如具有允許空氣自由循環(huán)的篩形通氣孔的堅(jiān)固的木格中(未示出)。
為了打開(kāi)和關(guān)閉入口和排氣門(mén)7，設(shè)兩用液壓缸19。本發(fā)明另一特征是，通過(guò)對(duì)每個(gè)門(mén)設(shè)傳感器裝置21作為在入口門(mén)6、排氣門(mén)7和點(diǎn)火裝置之間的電聯(lián)鎖件(未示出)，實(shí)現(xiàn)重要的安全目的，從而在點(diǎn)火裝置能夠激勵(lì)前入口門(mén)6必須既在關(guān)閉位置也在密封位置中。這樣便不可能發(fā)生在兩門(mén)完全關(guān)閉前過(guò)早地?zé)o意中引爆炸藥，如果發(fā)生不僅對(duì)入口門(mén)6附近的操作人員造成身體傷害的危險(xiǎn)，還會(huì)對(duì)設(shè)備如排氣扇22造成大的破壞和損失。
在第一優(yōu)選實(shí)施例中，腔頂部裝有焊接的工字鋼用作軌道，以插入和取出特別長(zhǎng)的鐵軌件或相似形狀的其它工件。
本發(fā)明另一主要特征是對(duì)每次爆炸提供填充液體的能量吸收艙，所述艙大約沿腔的內(nèi)中心線設(shè)置。這些裝置的作用是在每次爆炸后冷卻腔內(nèi)氣體爆炸產(chǎn)物，并抑制灰塵和碎片。
在兩個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述能量吸收裝置是填注水的簡(jiǎn)單的自密封聚乙烯袋，懸掛在工件和炸藥上并圍繞它們沿腔的中心線附近的懸掛線25上。已發(fā)現(xiàn)市場(chǎng)上的“ZipLock”牌的夾層袋，尺寸為6×8英寸，0.002英寸厚(兩密耳)滿足此用途。雖然水是較合適的，但也可用其它可揮發(fā)的能量吸收材料。
根據(jù)本發(fā)明，每次爆炸在腔內(nèi)放的水量選擇為約等于引爆炸藥的重量。這些水分布在幾個(gè)袋中，然后懸掛在炸藥附近約在腔中心線上交錯(cuò)排列中。最好是，水袋24懸掛在焊接到腔頂部的九號(hào)(nine-gauge)鋼條的鉤端上。
使用注水能量吸收裝置，已發(fā)現(xiàn)爆炸的瞬時(shí)理論壓力減小一半以上，并且在起爆瞬間和其后向腔內(nèi)引入水份對(duì)立即抑制灰塵和冷卻爆炸物是有益的。與不用注水袋的爆炸相比，感覺(jué)到的爆炸沖擊和噪音顯著減小，操作人員能在每次爆炸后立即進(jìn)入腔取出工件并換下一個(gè)。
在實(shí)施中還發(fā)現(xiàn)，如果在腔的每端放一附加水袋26，離開(kāi)工件，約離開(kāi)入口門(mén)6四英尺，離開(kāi)排氣門(mén)7十二英尺，水袋24的有益作用增強(qiáng)，但其它的間距也可以。
在實(shí)施中，以本發(fā)明的方式使用水袋24造成水和聚乙烯袋的完全蒸發(fā)，起吸收和抑制爆炸的不希望沖擊的作用，同時(shí)實(shí)際上不留下碎片式殘余物。每次爆炸后，入口門(mén)6可立即打開(kāi)，所有能見(jiàn)到的是以這里要進(jìn)一步敘述的方式從排氣門(mén)7沖出的水蒸氣的霧。
根據(jù)本發(fā)明另一重要特征，所有氣體爆炸產(chǎn)物從腔內(nèi)以可控的方式快速排放。每次爆炸后，排氣門(mén)7和入口門(mén)6同時(shí)打開(kāi)，排氣扇22接通電源，腔內(nèi)的氣體爆炸產(chǎn)物通過(guò)打開(kāi)的排氣門(mén)抽出，腔中的氣體由打開(kāi)的入口門(mén)6抽入的新鮮空氣代替。在實(shí)施中，使用上述方法和裝置，已發(fā)現(xiàn)入口門(mén)和排氣門(mén)7可以立即在每次爆炸后打開(kāi)，從而允許操作人員在每次爆炸后立即進(jìn)入腔，取出處理的工件并換下一個(gè)。
本發(fā)明另一主要特征是所有氣體產(chǎn)物是可控制地排效，并引向適當(dāng)?shù)沫h(huán)保處理裝置，如洗滌器27。在圖示的實(shí)施例中，一個(gè)常規(guī)結(jié)構(gòu)的噴淋水的洗滌器27用于接受側(cè)面安裝的管匯15和排氣扇22的排氣，以使沒(méi)有氣體爆炸產(chǎn)物未經(jīng)處理逸出到大氣中。另外，由洗滌器27提供的曲折路徑產(chǎn)生進(jìn)一步抑制沖擊和噪音的效果。
為了再充填緩沖的石英砂的下沉造成的腔壁的間隙，在腔上設(shè)置一個(gè)帶有間隔的開(kāi)口29的盤(pán)或漏斗28，通過(guò)開(kāi)口29砂可以移動(dòng)以代替在每次爆炸時(shí)壁中的砂下沉或變密實(shí)時(shí)空出來(lái)的容積。已然發(fā)現(xiàn)，盡管這樣密實(shí)，使用石英砂(與建筑砂相反)不會(huì)造成緩沖效應(yīng)的降低。
已發(fā)現(xiàn)，盡管每次爆炸的巨大破壞力，本發(fā)明設(shè)有排氣管14和能量吸收液體艙的腔在實(shí)施中將過(guò)多的破壞能量減少到軌梁23實(shí)際不受影響的程度。相似地，懸掛能量吸收水袋24的懸掛線在每次爆炸后實(shí)際上也未受影響。這使腔能連續(xù)用，每小時(shí)用到多達(dá)10或12次爆炸，這是現(xiàn)有技術(shù)爆炸腔，或常規(guī)開(kāi)口坑爆炸技術(shù)允許的次數(shù)的十倍。
在實(shí)施中用上述優(yōu)選實(shí)施例，成功地利用本發(fā)明的方法和裝置安全地引爆廣泛范圍大小的炸藥物，C2塑料炸藥(也稱為季戊炸藥)大小從二磅到十五磅，沖擊和噪音和環(huán)境有害影響最小。已然發(fā)現(xiàn)，離爆炸腔僅二百英尺的鄰近辦公樓的辦公可以完全正常地進(jìn)行，爆炸與辦公室環(huán)境的正常背景噪聲無(wú)區(qū)別。
本發(fā)明第二實(shí)施例示于圖11、12和13，它特別適用破壞多余或有缺陷的炸彈，特別是殺傷彈。圖9和10示出一個(gè)這樣的炸彈30，即美國(guó)陸軍M483 155mm“集束炸彈”炸彈，它們每個(gè)裝有緊密裝填的88單個(gè)最小間隔的子炸彈31，排列十層，每層八枚，所有裝在能由155mm榴彈炮發(fā)射的圓筒殼中。炸彈包括一圓筒金屬體32，它的前端由一帶螺紋的錐體或尖頂33封閉，它的底部由一底塞34封閉。在尖頂33的尖上是引信和發(fā)射藥35。當(dāng)炸彈發(fā)射并接近目標(biāo)時(shí)，引信點(diǎn)火發(fā)射藥33，向后推動(dòng)子炸彈排列，使底部34從體32分離，單個(gè)子炸彈在天空分散。一旦分散，每個(gè)單個(gè)子炸彈裝有一旋壓帶引信(spinningribbon)(未示出)并在接觸任何硬表面時(shí)爆炸。每個(gè)子炸彈具有脆性金屬殼，它在爆炸時(shí)破碎成彈片和穿透裝甲的異形彈片(shaped-charge)。傳統(tǒng)的使用為了消毀處理掉這樣的炸彈，用手拆掉爆炸件的常規(guī)技術(shù)是危險(xiǎn)的不可行的，因?yàn)樵诿總€(gè)集束炸彈中裝有小的單個(gè)子炸彈數(shù)量很大。若懷疑炸彈有缺陷或不穩(wěn)定，問(wèn)題加倍危險(xiǎn)。
根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例，要處理掉的炸彈30首先要去掉尖頂33和底塞34，從而露出并可從殼的兩端接觸單個(gè)子炸彈31的重疊排列。然后，任何適合的輕的有機(jī)塑料，如聚氯乙烯(PVC)的圓筒輸送管36與殼體32的打開(kāi)底端對(duì)齊。然后子炸彈的整個(gè)排列作為一單個(gè)單元被推出殼體32到輸送管36中，以致不需操作人員單個(gè)地處理子炸彈。因?yàn)檩^簡(jiǎn)單，這種操作也適用通過(guò)機(jī)器人(未示出)操作裝置遙控進(jìn)行。
在子炸彈31的排列已從殼體32轉(zhuǎn)到輸送管36中時(shí)，輸送管被放入打開(kāi)頂部的圓柱容器37中，容器37在本文中稱為彈片容罩單元，或“FCU”。FCU37起炸彈爆炸主容罩腔的作用，部分地抑制和容罩爆炸并吸收由爆炸產(chǎn)生的碎片的起始高速?zèng)_擊。FCU未容罩住的氣體爆炸產(chǎn)物和碎片改變方向向上進(jìn)入容罩腔中，容罩腔是按以前敘述的圖1-8示出的方式構(gòu)成。
最好是，為毀掉炸彈的與FCU一起用的主爆炸腔具有如下內(nèi)尺寸，其中側(cè)壁和端壁是等長(zhǎng)，以致在平面圖中它基本是方形的。并最好有較大內(nèi)部高度，所有這些都是為了提供與實(shí)用和合理的結(jié)構(gòu)原理一致的最大內(nèi)部容積。在主要是為了炸彈消毀的本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，腔最好由每側(cè)十六英尺、高十四英尺的內(nèi)尺寸構(gòu)成。
在圖12和13示出的優(yōu)選實(shí)施例中，在FCU口(上端)上的內(nèi)徑是42英寸，壁厚是3.5英寸，高度是48英寸。在它的底上FCU37內(nèi)徑縮小為36英寸。最好FCU37是錳合金鋼的鑄件，具有沖擊硬化特征并使其更耐彈片沖擊。在FCU的每側(cè)上是一體鑄造的把手38，帶有可容叉車(chē)(未示出)叉子的開(kāi)口，以使FCU可在腔外裝上炸彈，然后由叉車(chē)運(yùn)到腔內(nèi)并置于爆炸位置。
在FCU的底部最好放置一吸收能量材料如石英砂的約12英寸的顆粒材料墊39。根據(jù)本發(fā)明另一方面，在砂墊39頂上放置一支撐臺(tái)40，用于保持輸送管32直立和在FCU內(nèi)位于中心。支撐臺(tái)最好由一層或多層石膏扳(帶紙復(fù)層的硫酸鈣水化物層)構(gòu)成。這廉價(jià)的易得到的材料通過(guò)隨后的爆炸被完全分解，不留任何可見(jiàn)的殘余物，并提供一個(gè)強(qiáng)力穩(wěn)定平面，在其上放置裝有從炸彈取出后的裝有子炸彈31排列的輸送管32。
另外，可以使用顆粒材料，通過(guò)手工作業(yè)形成底部以支撐不規(guī)則形狀炸彈(未示出)。已發(fā)現(xiàn)，顆粒礦物水化物材料，如市場(chǎng)上供應(yīng)的貓窩用的草墊(cat litter)，是完全適合此用途的。石膏板等礦物在爆炸后不留殘余。
在腔內(nèi)編織的鋼纜或連接的鏈的聯(lián)鎖鋼爆炸網(wǎng)43是從FCU正上方腔的頂上懸掛的。爆炸網(wǎng)43的作用是吸收在FCU內(nèi)未容罩住的彈片的沖擊。
與本發(fā)明第一實(shí)施相同，液體能量吸收艙在FCU附近較大的腔內(nèi)分散，以吸收并分散炸彈爆炸的能。如前所述，最好是用包括注水塑料袋的(未示出)可蒸發(fā)的容器，使其通過(guò)前述方式，用線懸掛器在FCU周?chē)推渖系挠兴目臻g中大體均勻地分布。
已發(fā)現(xiàn)，在能量吸收艙中用的水量取決于要爆炸的炸藥種類(lèi)和質(zhì)量。因?yàn)槊繂挝徽ㄋ庒尫诺哪芰扛鶕?jù)所涉及的炸藥種類(lèi)改變，為了最佳地爆炸抑制，水與炸藥的用量比也必須改變。對(duì)于表示出的炸藥種類(lèi)，已確定以下比例基本上是最佳的炸藥英國(guó)熱量單位/磅水/炸藥比環(huán)四甲撐四硝胺 3,402 2.50三甲撐三硝基胺 2,970 2.20季戊炸藥2,700 2.00C-2 1,700 1.25一旦FCU37裝上要處理掉的炸彈，炸彈或是裝在輸送管32內(nèi)的子炸彈排列或是分開(kāi)的炸彈，F(xiàn)CU由叉車(chē)(未示出)通過(guò)它的把手38提起，放到圖12所示的爆炸腔內(nèi)。一個(gè)少量的點(diǎn)火炸藥41裝到炸彈上并以前述方式在外部連接起爆接線。
在FCU在腔中就位、起爆炸藥點(diǎn)火線已接線的狀態(tài)下，腔的門(mén)關(guān)閉，檢查封閉情況。然后起爆點(diǎn)火炸藥41，從而使炸彈爆炸。起始爆炸和碎片基本由FCU容罩，但不是完全容罩，從而爆炸的其余力向上轉(zhuǎn)入腔中。容罩容積比FCU容積大的多的爆炸腔的作用是以前述方式抑制并消除氣體的爆作產(chǎn)物，同時(shí)留下的碎彈片被分開(kāi)收集處理。輸送管32是輕PVC塑料的，基本被蒸發(fā)，石膏板支撐臺(tái)40同樣如此，以致事實(shí)上在裝下一個(gè)爆炸炸彈前沒(méi)有要除去的其它碎片。
權(quán)利要求
1.一種可控制地通過(guò)爆炸消毀炸彈的裝置，具有一個(gè)腔；至少一個(gè)可密封的門(mén)；一個(gè)可取出的頂部打開(kāi)的彈片容罩裝置(FCU)，用于容罩放置在腔中的炸彈；和一點(diǎn)火裝置，引爆在輔腔內(nèi)的炸藥，起爆炸彈爆炸，特征是多個(gè)注入液體的能量吸收艙懸掛在接近要引爆的炸彈附近腔內(nèi)的間隔開(kāi)的排列中。
2.一種可控制地消毀炸彈的裝置，包括一封閉金屬內(nèi)箱，具有一個(gè)頂部、一底板、側(cè)壁和端部；和封閉的金屬外箱，與內(nèi)箱間隔開(kāi)，包圍內(nèi)箱形成一對(duì)稱的雙壁腔，間隔裝置，以固定間隔關(guān)系連接外箱到內(nèi)箱，在內(nèi)和外箱間的空間填充顆粒緩沖材料，在一端的可打開(kāi)的入口門(mén)和在另一端的可打開(kāi)的排氣門(mén)，所述入口門(mén)和排氣門(mén)每個(gè)都是雙壁金屬結(jié)均，并具有密封裝置，使所述門(mén)密封更緊密，提高腔內(nèi)壓差，附加的顆粒緩沖材料，以均勻深度覆蓋所述腔底板，形成引爆炸藥的支撐面，并覆蓋引爆所述炸藥的點(diǎn)火裝置，和沖擊抑制裝置，包括連接腔內(nèi)壁與長(zhǎng)形金屬管匯裝置的多個(gè)排氣管，管匯接受并引導(dǎo)來(lái)自排氣管的爆炸產(chǎn)物，所述管匯裝置終止在外部排放處，一可取下的頂部打開(kāi)的彈片容罩單元(FCU)，容罩位于腔內(nèi)的炸彈，所述FCU是由沖擊硬化合金鋼制的，在底部的顆粒緩沖材料層形成支撐引爆炸彈的底部，和多個(gè)填充液體的能量吸收艙，懸掛在引爆炸彈附近腔內(nèi)的間隔開(kāi)的排列中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，在FCU上懸掛柔性的鋼爆炸網(wǎng)吸收爆炸的炸彈的向上能量。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，能量吸收艙包括注水的可蒸發(fā)容器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，水的量是根據(jù)炸彈的主要炸藥組分由下表選擇匹配引爆炸藥的量炸藥 英國(guó)熱量單位/磅水/炸藥環(huán)四甲撐四硝胺3,402 2.50三甲撐三硝基胺2,970 2.20季戊炸藥 2,700 2.00C-2(塑料季戊炸藥) 1,700 1.25
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，容器是由聚乙烯膜材料制成的單個(gè)袋，腔頂部具有多個(gè)懸掛袋的懸垂線支撐。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，F(xiàn)CU裝有在顆粒緩沖材料的頂上的一層礦物鹽水化物，形成引爆炸彈的支撐底。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，F(xiàn)CU裝有在顆粒緩沖材料的頂上的一層石膏板，形成引爆炸彈的支撐底。
9.一種在可取下的頂部的開(kāi)口彈片容罩單元(FCU)內(nèi)通過(guò)引爆可控制地消毀炸彈的方法，所述FCU用于容罩位于一腔內(nèi)的炸彈，所述腔具有至少一個(gè)可密封門(mén)和引爆腔內(nèi)炸藥的點(diǎn)火裝置，包括步驟將引爆的炸彈裝入FCU；將FCU和炸彈放置在腔內(nèi)；向炸彈的炸藥固定點(diǎn)火裝置；在炸彈附近腔內(nèi)以間隔的排列懸掛多個(gè)注入液體的能量吸收艙；關(guān)閉并密封腔門(mén)；引爆炸彈；打開(kāi)腔門(mén)；重新在腔內(nèi)裝下一個(gè)炸彈前通過(guò)門(mén)排放氣體爆炸燃燒產(chǎn)物。
10.一種通過(guò)引爆可控制地消毀炸彈的方法，包括第一、將一要引爆的炸彈放置在一可取出的頂部開(kāi)口的彈片容罩單元(FCU)中，F(xiàn)CU是由沖擊硬化合金鋼制造，在底部具有一層顆粒緩沖材料，形成支撐引爆炸彈的底部；第二、在包括下述部分一腔內(nèi)放置所述輔腔一封閉的長(zhǎng)形金屬內(nèi)箱，具有一個(gè)頂部、一底板、側(cè)壁和端部；和封閉的長(zhǎng)形金屬外箱，與內(nèi)箱間隔開(kāi)，包圍內(nèi)箱形成具有中心軸線的一長(zhǎng)形的軸對(duì)稱的雙壁腔，間隔裝置，以固定的間隔關(guān)系連接外箱和內(nèi)箱，在內(nèi)和外箱間的空間填充顆粒緩沖材料，在一端的可打開(kāi)入口門(mén)和在另一端的可打開(kāi)排氣門(mén)，所述入口門(mén)和排氣門(mén)每個(gè)都是雙壁金屬結(jié)構(gòu)，并具有密封裝置，使所述門(mén)密封更緊密，提高腔內(nèi)壓差，附加的顆粒緩沖材料，以均勻深度覆蓋所述腔底板形成所述輔腔的支撐面，并覆蓋引爆所述炸彈的點(diǎn)火裝置，沖擊抑制裝置，包括連接腔內(nèi)壁與長(zhǎng)形金屬管匯裝置的多個(gè)排氣管，管匯接受并引導(dǎo)來(lái)自排氣管的爆炸產(chǎn)物，所述管匯裝置終止在外部排放處，第三、在引爆炸彈上和附近以間隔的排列懸掛多個(gè)填充液體的能量吸收艙，第四、密封入口和排氣門(mén)，第五、引爆所述炸彈。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，包括另外步驟打開(kāi)所述排氣門(mén)和入口門(mén)，通過(guò)排氣門(mén)排空氣體爆炸燃燒產(chǎn)物，同時(shí)讓新鮮空氣從入口門(mén)進(jìn)入腔。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，還包括步驟將從管匯裝置和入口門(mén)來(lái)的氣體爆炸燃燒產(chǎn)物引向洗滌器裝置，從所述氣體爆炸燃燒產(chǎn)物除掉顆粒物和有害蒸汽。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，能量吸收艙包括填充水的塑料膜容器。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，容器是單個(gè)的聚乙烯薄膜袋，并且所述腔頂部具有懸掛所述袋的多個(gè)懸垂線支撐。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，水量是根據(jù)炸彈的主要炸藥組分從下表選擇炸藥 英國(guó)熱量單位/磅水/炸藥環(huán)四甲撐四硝胺3,402 2.50三甲撐三硝基胺2,970 2.20季戊炸藥 2,700 2.00C-2(塑料季戊炸藥) 1,700 1.25
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，在FCU上懸掛一柔性鋼爆炸網(wǎng)，吸收爆炸炸彈的向上能量。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，F(xiàn)CU裝有在顆粒緩沖料層頂上的礦化物鹽水化物附加層，形成引爆炸彈的支撐底。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，F(xiàn)CU裝有在顆粒緩沖料層頂上的石膏板附加層，形成引爆炸彈的支撐底。
19.一種可控制地消毀多個(gè)爆炸裝置(集束炸彈)炸彈的方法，所述炸彈在一封閉圓筒殼中以集束排列裝有多個(gè)單獨(dú)的子炸彈體，包括步驟除去殼的兩端露出子炸彈體；將子炸彈體集束排列原封不動(dòng)地推入相似直徑的輸送管中；將裝有子炸彈體集束排列的輸送管放入一腔內(nèi)的一頂部打開(kāi)的彈片容罩單元(FCU)，所述腔具有至少一可密封的門(mén)，并具有安裝在腔內(nèi)引爆子炸彈體的起火炸藥和點(diǎn)火裝置；在輸送管附近的腔內(nèi)以間隔的排列懸掛多個(gè)填充液體的能量吸收艙，關(guān)閉并密封腔門(mén)，點(diǎn)火起爆炸藥引爆所述子炸彈體，打開(kāi)腔門(mén)，在向腔內(nèi)再裝入前，通過(guò)門(mén)排放氣體爆炸燃燒產(chǎn)物。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述方法，用于異形炸藥炸彈，其特征在于，輸送管裝有集束排列子炸彈體被定向放置，異形炸藥的方向是向下向著FCU的封閉底部。
全文摘要
一種用于在一個(gè)爆炸室內(nèi)容罩、控制和抑制炸藥、特別是集束炸彈的爆炸破壞性的方法和裝置。爆炸室(28)包括一個(gè)雙層鋼壁制做的爆炸腔,其中壁和進(jìn)出門(mén)填充有顆粒狀減振硅砂(4)。炸藥放在一個(gè)位于腔中底板上的頂部開(kāi)口的彈片容罩單元(37)中,底板上蓋有顆粒狀減振細(xì)礫。充水塑料袋(26)在腔內(nèi)掛在引爆區(qū)上方并根據(jù)炸藥類(lèi)型和重量填充相應(yīng)量的水,電致引動(dòng)一個(gè)引信(12)和起爆線(13)來(lái)引爆所述炸藥。為網(wǎng)捕碎片而在腔頂固定一個(gè)剛絲編織的防爆網(wǎng)(42);為進(jìn)而冷卻和處理爆炸產(chǎn)生的燃燒氣體,設(shè)有一個(gè)與該腔相聯(lián)通的洗滌器(27)。
文檔編號(hào)F24D3/00GK1255964SQ98804940
公開(kāi)日2000年6月7日 申請(qǐng)日期1998年3月23日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月24日
發(fā)明者約翰·L·多諾萬(wàn) 申請(qǐng)人:約翰·L·多諾萬(wàn)