Аварийные механические воздействия являются следствием различных аварийных ситуаций, вызванных падением опасного груза при проведении погрузочно-разгрузочных работ, авариями транспортных средств, террористическими актами или актами шантажа с применением стрелкового оружия. Среди различных функций разрабатываемого защитного контейнера одна из основных — обеспечение безопасности как самого груза, находящегося в контейнере, от внешних воздействий, так и предохранение окружающей среды от радиоактивного загрязнения в случае реализации аварии. Защитные устройства от механических аварийных воздействий можно разделить на амортизационные и броневые. Амортизационные защитные устройства предназначены для защиты опасного груза при авариях транспортных средств, падениях. Броневые защитные устройства предназначены для защиты опасного груза при воздействии пуль стрелкового оружия и осколков.

Амортизационные защитные устройства.

Амортизационные устройства состоят из демпфирующих элементов, работающих в области упругих деформаций и крешерных элементов, работающих в области пластических деформаций.

В процессе транспортировки опасного груза, контейнеры закрепляются в транспортных средствах швартовочными стяжками. При авариях эти стяжки играют роль демпфирующих элементов и “снимают” первый пик ударных нагрузок. Степень демпфирования зависит от линейной жесткости стяжек.

Наибольшей линейной податливостью обладают капроновые и тросовые стяжки.

В качестве крешерных элементов в защитных контейнерах, как правило, выступают:

• малоплотный теплоизоляционный слой;
• защитные дуги;
• специальные крешерные пояса.

Опыт разработки защитных контейнеров показывает, что в качестве крешерных элементов могут использоваться стержневые, кольцевые, полукольцевые и другие элементы, выполненные из пружинной и конструкционной сталей, алюминиевых сплавов с гарантированными прочностными характеристиками.

В целом защитный контейнер в условиях аварийных ситуаций выполняет функцию “жертвенного элемента” в системе “груз-контейнер - транспортное средство”, который может быть поврежден до любого состояния, обеспечивая при этом безопасность опасного груза.

Броневые защитные устройства.

Повышение степени защищенности опасного груза обеспечивается введением в конструкцию защитного контейнера броневых защитных экранов или изготовлением самих корпусов контейнеров из бронематериалов. Испытания на пулестойкость проводятся при помощи специальной установки для стрельбы (УДС).

Концепция разработки пулевой защиты строится с учетом патента, т.е. выбрано перспективное направление на создание гетерогенной (многослойной) защиты с разнесенными на определенное расстояние защитными слоями.

Эксперименты показали, что при определенных расстояниях между слоями экрана за счет потери устойчивости происходит значительное изменение траектории движения пули, при этом защитные свойства экрана резко увеличиваются.

Указанный эффект действует при разнесении ℓ≤ R≤ 4ℓ, где ℓ — длина сердечника пули, R – величина разнесения. При разнесении слоев R<l эффект проявляется слабо, т.к. пуле не хватает пространства, где она может существенно реализовать потерю своей устойчивости. Разнесение слоев на расстояние R>4l нецелесообразно, т.к. защитные свойства увеличиваются уже незначительно.

Дестабилизировать траекторию пули можно также путем перфорации отдельных слоев экрана или путем введения в конструкцию многослойного бронеэкрана лабиринтных, зигзагообразных оболочек.

В таких вариантах при встрече пули с защитным устройством происходит ее девиация, при которой геометрическая ось пули отклоняется от вектора скорости, что меняет характер проникновения пули через последующую оболочку экрана. При соударении пули с последующим промежуточным слоем, который сам выполнен зигзагообразно, пуля рикошетирует, проявляя при этом эффект “хаотичного блуждания” внутри экрана, что приводит к ее “угасанию” и разрушению в промежуточном слое защитного устройства.