Анализ предельного расхода цилиндрических зарядов, подаваемых многозаходным шнеком в рабочую зону пульсирующего взрывного устройства

Представлены результаты численных исследований по оценке предельного удельного расхода цилиндрических зарядов взрывчатого вещества, подаваемых многозаходными шнеками в отражатели пульсирующих взрывных устройств, а также определена масса шнеков со сплошным и полым валом в зависимости от числа их заходов. Соответственно, объектом исследования являются многоразовые твердотопливные пульсирующие взрывные устройства многоцелевого применения, а предметом исследования – высокоскоростной механизм с регулируемой подачей цилиндрических зарядов в рабочую зону (к отражателю пульсирующих взрывных устройств). Цель работы состоит в численной оценке влияния количества заходов шнека и их массы, а также геометрических характеристик используемых твердых зарядов на предельный удельный расход их подачи в рабочую зону отражателя. При этом границы исследования составляют многозаходные шнеки с числом заходов от 2 до 7 шт., а также заряды гексогена и тротила массой от 6 до 18 г, с плотностью заряжания 1000 кг/м3 и размерами от 20 до 30 мм.

Соловьев В. О., Макаров С. Б., Никифоров А. Н. Анализ предельного расхода цилиндрических зарядов, подаваемых многозаходным шнеком в рабочую зону пульсирующего взрывного устройства // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2026. – № 11-1. – С. 51–60. DOI: 10.25018/0236_1493_2026_111_0_51.

Работа выполнена за счет средств Государственного задания, код (шифр) научной темы, присвоенной учредителем (организацией), FFGU-2024-0018.

Соловьев Виктор Олегович¹ — д-р техн. наук, заведующий отделом, e-mail: solovievvo@yandex.ru,
Макаров Сергей Борисович¹ — канд. техн. наук, старший научный сотрудник, e-mail: sb-makarov@yandex.ru,
Никифоров Андрей Николаевич¹ — канд. техн. наук, старший научный сотрудник, e-mail: n.andre@mail.ru,
¹ Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН.

Никифоров А.Н., e-mail: n.andre@mail.ru.

1. Соловьев В. О., Кельнер М. С. Защита стальных отражателей от разрушающего воздействия продуктов детонации, использующихся в твердотопливных пульсирующих взрывных устройствах // Проблемы машиностроения и надежности машин. — 2015. — № 1. — С. 88—93.

2. Виноградов Ю. И., Артемов В. А. Влияние диаметра заряда на коэффициент полезного действия взрыва // Записки Горного института. — 2012. — Т. 198. — С. 170—173.

3. Кутузов Б. Н. Современное состояние и перспективы применения в промышленности патронной и струйной технологии бурения скважин и разрушения твердых сред. Аналитический обзор. — М.: Квазар-ВВ, 1995. — 59 с.

4. Кантор В. Х. Оценка работоспособности и определение оптимальных параметров скважинных зарядов эмульсионных взрывчатых веществ при взрыве в горных породах // Проблемы недропользования. — 2022. — № 3. — С. 14—26. DOI: 10.25635/2313-1586.2022.03.014.

5. Тимнат И. Ракетные двигатели на химическом топливе. Пер. с англ. — М.: Мир, 1990. — 294 с.

6. Kumar V. Rocket propulsion: Classification of different types of rocket propulsion system and propulsive efficiency // International Journal of Engineering Applied Sciences and Technology. 2019, vol. 3, no. 12, pp. 99—102.

7. Wen H., Wang B. Primary investigation on Ram-Rotor Detonation Engine // Chinese Journal of Aeronautics. 2024, vol. 37, no. 11, pp. 66—80. DOI: 10.1016/j.cja.2024.05.016.

8. Фролов С. М. Импульсные детонационные двигатели. — М.: Торус Пресс, 2006. — 592 с.

9. Pandey K. M., Debnath P. Review on recent advances in pulse detonation engines // Journal of Combustion. 2016, vol. 2016, article 4193034. DOI: 10.1155/2016/4193034.

10. Ганиев О. Р., Ганиев Р. Ф., Украинский Л. Е. Резонансная макро- и микромеханика нефтяного пласта. Интенсификация добычи нефти и повышение нефтеотдачи. Наука и практика. — М.—Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2014. — 256 с.

11. Harris P., Stowe R., Ripley R., Guzik S. Pulse detonation engine as a ramjet replacement // Journal of Propulsion and Power. 2006, vol. 22, no. 2, pp. 462—473.

12. Bykovskii F., Zhdan S., Vedernikov E. Continuous spin detonations // Journal of Propulsion and Power. 2006, vol. 22, no. 6, pp. 1204—1216.

13. Добрынин А. А. Взрывчатые вещества. Химия. Составы. Безопасность. — М.: ФГАОУ ДПО «ИПК ТЭК», 2014. — 518 с.

14. Соловьев В. О., Макаров С. Б. Разработка многоразового твердотопливного пульсирующего взрывного устройства для бурения горных пород различной категории крепости // Проблемы машиностроения и автоматизации. — 2023. — № 3. — С. 97—102.

15. Соколов М. В., Клинков А. С., Ефремов О. В., Беляев П. С., Однолько В. Г. Автоматизированное проектирование и расчет шнековых машин. — М.: Машиностроение-1, 2004. — 248 с.

16. Феодосьев В. И. Сопротивление материалов. — М.: Наука, 1970. — 544 с.

17. Тимошенко С. П., Янг Д. Х., Уивер У. Колебания в инженерном деле. Пер. с англ. — М.: Машиностроение, 1985. — 472 с.

18. Соловьев В. О., Никифоров А. Н., Макаров С. Б. Определение геометрических характеристик шнека для эффективной подачи цилиндрических шашек-зарядов // Проблемы машиностроения и надежности машин. — 2025. — № 5. — С. 24—29.

19. Пановко Г. Я., Шохин А. Е. Динамика резонансных вибромашин с самосинхронизирующимися дебалансными вибровозбудителями. — М.–Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2020. — 168 с.

20. Лян И. П., Пановко Г. Я. Исследование влияния обрабатываемой среды на колебания рабочего органа резонансной вибромашины // Endless Light in Science. — 2025. — № 1. — С. 268—277.