Аннотация
В статье представлены результаты разработки и экспериментальной верификации математической модели индукционного нагревателя для промышленной утилизации артиллерийских взрывателей типа В-90 и РГМ-2. Рассмотрены существующие технологии утилизации взрывателей, применяемые различными предприятиями оборонно-промышленного комплекса, и обоснована перспективность применения индукционного нагрева для данных целей как наиболее безопасного и эффективного. Разработана математическая модель процесса нагрева взрывателей типа В-90 и РГМ-2, учитывающая их конструктивные особенности, массогабаритные характеристики и теплофизические свойства материалов. Предложен подход к моделированию взрывателя как тела с приведенными значениями теплофизических характеристик, что позволило существенно упростить расчеты без потери точности. Для построения «теплового портрета» взрывателя использован программный пакет ELCUT с применением экспериментально-итерационного метода определения оптимального числа узлов расчетной сетки. Представлены результаты экспериментальных исследований на опытной индукционной установке ИНВ-400, включающие данные о динамике нагрева взрывателей, температурных режимах и временных характеристиках процесса до момента демонтажа взрывателей. Приведено описание экспериментальной установки, используемое измерительное оборудование, а также условия проведения испытаний по воздействию нагрева на взрыватель. Проведено сравнение расчетных и экспериментальных данных по нагреву различных элементов огневой цепи взрывателя, которое подтвердило адекватность разработанной математической модели с погрешностью, не превышающей 6%. Результаты исследования могут быть использованы при проектировании промышленных установок непрерывного действия для утилизации артиллерийских взрывателей методом индукционного нагрева, что имеет существенное значение для решения проблемы оборонно-промышленного комплекса по безопасной утилизации боеприпасов с истекшим сроком хранения.
Ключевые слова
индукционный нагрев, утилизация взрывателей, математическая модель, тепловой портрет, огневая цепь, демонтаж взрывателей, утилизация боеприпасов
1. Проблемы безопасности и ресурсосбережения промышленной утилизации ракет и боеприпасов: монография / Тулохонов А.К., Горбачев В.А., Мелешко В.Ю., Гордюхин А.А. М.: Сам Полиграфист, 2015. 448 с.
2. Илюшин М.А., Саввенков Г.Г., Мазур А.С. Промышленные взрывчатые вещества: учебное пособие. СПб.: Лань, 2017. 200 с.
3. Проблемные вопросы утилизации порохов и некоторые области применения их в народном хозяйстве / А.В. Косточко, А.А. Косточко, Р.А. Ибрагимов, Е.В. Храмова // Вестник Казанского технологического университета. 2012. №10. С. 54-59.
4. Способ утилизации специальных боеприпасов / А.С. Державец, А.Е. Салько, В.К. Адулов, Л.Б. Марковец, А.В. Кочкин // Взрывное дело. 2014. № 112-69. С. 240-242.
5. Постнов В.Н. Комплексная утилизация устаревших боеприпасов с традиционным и химическим снаряжением по технологии «Форпост» // Российский химический журнал. 2005. №4. С. 61-69.
6. Довбыш В.Н. Оптимизация конструкции и режимов работы индукционных нагревателей непрерывного действия для утилизации артиллерийских взрывателей: дис. … канд. техн. наук. 05.09.10 / Довбыш Владимир Николаевич. Самара, 2002. 167 с.
7. Сладков В.Ю., Дудина Ю.В. Перспективные методы расснаряжения и утилизации боеприпасов // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2011. №2. С. 302-307.
8. Вопросы утилизации боеприпасов / Антипов В.В., Антонова Е.В., Бреннер В.А., Воротилин М.С., Жабин А.Б., Калюжный Г.В., Макаровец Н.А., Пушкарев А.Е., Сладков В.Ю., Соколов Э.М., Трегубов В.И., Чуков А.Н. Тула: ТулГУ, 2001. 332 с.
9. Баскаков П.А., Кувалдин А.Б. Теоретическое и экспериментальное исследование индукционно-резистивного нагревателя для уничтожения мелкокалиберных боеприпасов // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Технические науки. 2015. №3 (47). С. 118-127.
10. Баскаков П.А., Кувалдин А.Б., Затрубщиков Н.Б. Разработка и исследование индукционно-резистивного нагревателя // Вестник Московского энергетического института. 2014. №4. С. 41-48.
11. Иванов В.А., Горовой Ю.Б. Устройство и эксплуатация артиллерийского вооружения Российской армии: учебное пособие. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2005. 260 с.
12. Средства поражения и боеприпасы: учебник / Бабкин А.В., Велданов В.А., Грязнов Е.Ф., Имховик Н.А., Кобылкин И.Ф., Ладов С.В., Орленко Л.П., Охитин В.Н., Ришняк А.Г., Селиванов В.В., Соловьев В.С. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. 984 с.
13. Дульнев Г.Н., Тихонов С.В. Основы теории тепломассообмена: учебно-методическое пособие. СПб.: СПбГУИТМО, 2010. 93 с.
14. Кувалдин А.Б. Индукционный нагрев ферромагнитной стали. М.: Энергоатомиздат, 1988. 198 с.
Разработка математической модели индукционного нагревателя для промышленной утилизации артиллерийских взрывателей / Федин М.А., Кувалдин А.Б., Булатенко М.А., Хуснетдинов Т.Р. // Электротехнические системы и комплексы. 2026. № 3(72). С. 67-72. https://doi.org/10.18503/2311-8318-2026-3(72)-67-72
© Федин М.А., Кувалдин А.Б., Булатенко М.А., Хуснетдинов Т.Р. 2026 Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License