Генератор маскирующего дыма
Предложенная полезная модель относится к области спасения жизни людей, а более конкретно, к средствам генерирования маскирующего аэрозоля (дыма), который формируется непосредственно перед использованием с помощью зажигания веществ, выделяющих при горении аэрозоль, необходимый для создания искусственных маскирующих дымовых завес. Генератор аэрозоля содержит центральный узел инициирования, в диафрагме которого распределены выходные отверстия и закреплены электрический и механический воспламенители, расположенные в ресивере винтового цоколя, сопряженные с винтовым патроном корпуса, где через картонную прослойку укреплена функциональная многослойная пиротехническая шашка, при чем на выступающем торце винтового цоколя установлена предохранительная крышка. Новым является то, что узел инициирования оснащен дополнительной ступенью предохранения, выполненной в виде шиберной заслонки, размещенной поперек воспламенителей, перекрывая их энергонасыщенное снаряжение. Предложенное техническое решение полностью исключило случайное срабатывание как электрического, так и механического воспламенителей от несанкционированных импульсов инициирования, которые экранируются шиберной заслонкой, перекрывающей их энергонасыщенное снаряжение, которая выполняет функции дополнительной ступени предохранения от несанкционированного запуска генератора в работу, возможного только после удаления шиберной заслонки из огнепередаточного канала воспламенителей. При этом стало возможным использовать вместо терочного механизма инициирования более надежный ударный механизм с подпружиненным накольником капсюля, вырабатывающего тарированный огневой импульс запуска механического воспламенителя при ручном воздействии.
Предложенная полезная модель относится к области спасения жизни людей, а более конкретно, к средствам генерирования маскирующего аэрозоля (дыма), который формируется непосредственно перед использованием с помощью зажигания веществ, выделяющих при горении аэрозоль, необходимый для создания искусственных маскирующих дымовых завес.
Уровень данной области техники характеризует генератор аэрозоля, описанный в патенте RU 2140310, A62C 3/00, 1999 г., который включает термоизолированный корпус, несущий функциональную пиротехническую шашку, размещенную в корпусе с возможностью взаимодействия с электровоспламенителем, смонтированным в диафрагме, имеющей выходные отверстия.
Установленная в термозащищенном корпусе пиротехническая шашка сообщается с воспламенительным устройством, автоматически инициируемым от импульсов датчиков превышения заданного порога температуры или задымленности в защищаемом объеме.
В качестве термозащитной прослойки корпуса использован отверждающийся строительный гипс, который после застывания служит в качестве несущего элемента конструкции.
Кроме того, при нагревании гипсовой прослойки в работе тепловой энергией генерируемых газоаэрозольных продуктов горения пиротехнической шашки в аэродисперсное состьояние переводится структурная вода строительного гипса, что служит дополнительным экологически чистым ингибитором горения при тушении пожара в охраняемом объеме.
Характерной особенностью этого генератора аэрозоля является наличие металлической обечайки, установленной аксиально пиротехнической шашке и закрепленной на термоизолирующей прослойке корпуса. Обечайка служит конвектором, внутренний объем которого выполняет функции ресивера газообразных продуктов горения, где они перемешиваются и релаксируются, при этом выравнивается температура и давление перед струйным выбросом аэрозоля в защищаемый объем.
Недостатком описанного генератора аэрозоля является сложность конструкции из-за установки дополнительного соосного эжекционного цилиндра, необходимого для накопления генерируемого аэрозоля, его охлаждения посредством разбавления инжектируемым воздухом атмосферы и выравнивания давления в газоаэрозольной смеси выбрасываемого потока.
Продолжением достоинств термозащитной прослойки из гипса являются присущие недостатки:
во-первых, снаряжение генератора возможно только ранее изготовленной шашкой, которая с корпусом связывается посредством приготовленного раствора гипса, твердеющего при продолжительной сушке, что снижает полезную нагрузку генератора и усложняет технологию изготовления и сборки; во-вторых, гипсовая термозащитная прослойка занимает относительно большой объем корпуса за счет сокращения массы функциональной пиротехнической шашки и повышает массу генератора, что тяжело физически для переноски и при монтаже на местности бойцом.
Кроме того, описанный генератор аэрозоля не предназначен для индивидуального использования при инициировании вручную, что ограничивает технологические возможности и область его использования.
Более совершенным является выбранный в качестве ближайшего аналога предложенному генератору, по технической сущности и числу совпадающих признаков, генератор маскирующего аэрозоля (дыма) по патенту RU 2365855 C2, F41H 9/06, 2009 г., который содержит термоизолированный картонной обечайкой корпус с функциональной пиротехнической шашкой, электро- и механический воспламенители, смонтированные в диафрагме, имеющей выходные отверстия.
Особенностью известного генератора является то, что в корпусе соосно закреплен винтовой патрон, в который цоколем вкручивается автономный узел инициирования, закрытый предохранительной крышкой, установленной на выступающем торце цоколя, внутренний объем которого выполняет функции ресивера для генерируемых газообразных продуктов горения пиротехнической шашки.
Монолитное соединение металлических днища с цилиндрическим корпусом образует несущую жесткую конструкцию, пригодную для глухого прессования пиротехнической шашки непосредственно в примыкающую картонную кольцевую обечайку, опирающуюся на картонную прокладку на дне, чем упрощается технология серийного изготовления и сборки генератора в целом.
Картонная обечайка, примыкающая изнутри к корпусу, служит его надежной термозащитой от действия высокой температуры продуктов горения пиротехнической шашки в течение всего рабочего цикла.
Выступающий над корпусом торец винтового цоколя узла инициирования, совмещенного с винтовым патроном, предназначен для герметичной установки предохранительной крышки, изолирующей через эластичную прокладку объем ресивера и перекрывающей доступ к воспламенителям и пиротехнической шашке.
Оснащение генератора дополнительным воспламенителем ручного инициирования, который при необходимости устанавливается в диафрагму после отвинчивания крышки, позволяет расширить технологические возможности применения для постановки бойцом локальной маскирующей завесы, необходимой для скрытного оперативного маневра или затрудняющей прицельный огонь противника.
Дисперсная фаза формируемой дымовой завесы в атмосфере образует устойчивый оптически плотный аэрозоль, маскирующая способность которого определяется светорассеянием, достигаемым при размерах твердых частиц, сопоставимых с длиной волны видимого спектра света. Присутствие дыма в воздухе понижает его светопроницаемость за счет поглощения или рассеяния значительной части световой энергии аэрозолем.
Недостатком известного генератора маскирующего аэрозоля (дыма) является то, что предохранительная крышка предотвращает механический доступ к воспламенителям, однако она проницаема для электрического сигнала от наводок в цепи управления, случайного электрического импульса инициирования, а также не исключается возможность несанкционированного воздействия на механический воспламенитель установленного в грунт генератора после снятия крышки, что недопустимо.
Технической задачей, на решение которой направлено настоящая полезная модель, является повышение функциональной надежности и безопасности генератора в эксплуатации, запуск которого осуществляется только по управляющей команде или целенаправленному механическому ударному воздействию на электрический или механический воспламенитель соответственно.
Требуемый технический результат достигается тем, что в известном генераторе дыма, содержащем центральный узел инициирования, в диафрагме которого распределены выходные отверстия и закреплены электрический и механический воспламенители, расположенные в ресивере винтового цоколя, сопряженные с винтовым патроном корпуса, где через картонную прослойку укреплена функциональная многослойная пиротехническая шашка, причем на выступающем торце винтового цоколя установлена предохранительная крышка, по предложению авторов, узел инициирования оснащен дополнительной ступенью предохранения, выполненной в виде шиберной заслонки, размещенной поперек воспламенителей, перекрывая их энергонасыщенное снаряжение.
Отличительные признаки предложенного технического решения полностью исключили случайное срабатывание как электрического, так и механического воспламенителей от несанкционированных импульсов инициирования, которые экранируются шиберной заслонкой, перекрывающей их энергонасыщенное снаряжение, которая выполняет функции дополнительной ступени предохранения от случайного запуска генератора в работу. Запуск генератора в работу возможен только после целевого удаления шиберной заслонки из огнепередаточного канала воспламенителей.
При этом стало возможным использовать вместо терочного механизма инициирования более надежный ударный механизм с подпружиненным накольником капсюля, вырабатывающего тарированный огневой импульс запуска механического воспламенителя при ручном воздействии.
Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи являются достаточными для достижения новизны качества, неприсущей признакам в разобщенности, то есть поставленная техническая задача решена не суммой эффектов, а новым сверхэффектом суммы признаков.
Сущность предложенной полезной модели поясняется чертежом, который имеет чисто иллюстративную цель и не ограничивает объема притязаний совокупности существенных признаков формулы. На чертеже изображен генератор маскирующего дыма.
Предложенный генератор содержит металлический корпус 1, в котором через картонную обечайку 2 запрессовано многослойное пиротехническое функциональное наполнение, включающее дымообразующий заряд 3, быстро горящий переходной заряд 4 и таблетку 5 из чувствительного к тепловому импульсу состава, примыкающие последовательно друг к другу.
Заряды 3 и 4 опираются на дно 6 генератора через термоизолирующую картонную прослойку 7.
В корпусе 1 закреплен центральный винтовой патрон 8, в котором до упора завинчен сопрягаемый цоколь 9, закрытый сверху диафрагмой 10, оснащенной распределенными по периметру дымовыводящими отверстиями 11.
В диафрагме 10 закреплены сообщающиеся с воспламенительной таблеткой 5 электровоспламенитель 12 и механический воспламенитель 13 ударного действия.
При этом верхний торец цоколя 9 гарантированно выступает над патроном 8, расположенным заподлицо в корпусе 1.
К патрону 9 изнутри примыкает термоизолирующая картонная обечайка 14, формообразующая под диафрагмой 10 ресивер 15 вышеописанного узла инициирования - автономной сборочной единицы генератора, вкручиваемой в патрон 8.
Коэффициенты объемного расширения пиротехнического состава зарядов 3, 4 и картонной теплозащиты прослоек 2, 7 подобраны равными, чтобы исключить возможность образования в работе между ними зазоров, предотвратив тем самым проскоки пламени и несанкционированное воспламенение шашки по периметру, которая в расчетном газодинамическом режиме горит с открытого торца.
В служебном обращении и при хранении воспламенители 12 и 13 жестко геометрически замкнуты шиберной заслонкой 16, которая перекрывает их огневые цепи, изолируя энергонасыщенное снаряжение, а именно: в воспламенителе 12 от электрического капсюля-воспламенителя, а в воспламенителе 13 от подпружиненного накольника (условно не показаны).
Сверху узел инициирования в сборе закрыт предохранительной крышкой 17, которая навинчивается на свободный выступающий торец цоколя 9 до упора в корпус 1, через эластичную кольцевую прокладку 18.
Функционирует генератор маскирующего аэрозоля следующим образом.
Перед установкой генератора в цепь подобных генераторов отворачивается и снимается крышка 17 для подсоединения электровоспламенителя 12 к внешней цепи запуска.
Для индивидуального запуска генератора в гнездо диафрагма 10 после снятия крышки 17 вкручивается отдельно хранимый воспламенитель 13, инициируемый бойцом ударом вручную.
После подключения генератора к цепи инициирования из воспламенителей 12, 13 извлекают шиберную заслонку 16, снимая дополнительную механическую ступень предохранения в огнепередаточных каналах к энергонасыщенному их снаряжению.
Тепловым импульсом форса пламени от инициируемых вручную воспламенителя 13 или управляющим сигналом электровоспламенителя 12 поджигается примыкающая воспламенительная таблетка 5, тепловой энергией при горении которой воспламеняется переходной быстро горящий заряд 4, обеспечивающий воспламенение и стабильное горение по развитой поверхности основного пиротехнического заряда 3.
При горении пиротехнической шашки (зарядов 3, 4) образуются газоаэрозольные продукты с дисперсными частицами размером 0,2-0,8 мкм, создающие нейтральную маскирующую завесу в приземном слое воздуха.
Генерируемый при горении пиротехнической шашки аэрозоль в ресивере 15 перемешивается, при этом выравнивается давление и цвет.
Затем аэрозоль через распределенные выходные отверстия 11 в диафрагме 10 струйно истекает в атмосферу, где образует маскирующее облако высокой оптической плотности, в котором значительная часть света поглощается или рассеивается частицами дыма, снижая светопроницаемость.
Таким образом, обеспечивается маскировка скрытных перемещений своих войск и техники, а также ослепление войск противника с целью затруднения прицельной стрельбы и ориентирования.
Проведенный сопоставительный анализ предложенного генератора маскирующего аэрозоля с выявленными аналогами уровня техники, из которого полезная модель явным образом не следует для специалиста по пиротехнике, показал, что она неизвестна, а с учетом возможности промышленного серийного изготовления генераторов для постановки дымовой завесы, можно сделать вывод о соответствии условиям патентоспособности.
Испытания опытных образцов предложенного генератора маскирующего аэрозоля, как в цепи при инициировании от внешнего электрического импульса управления, так и в ручном запуске, показали хорошую воспламеняемость функциональной шашки и стабильное ее горение, создающее однородную оптически плотную дымовую завесу, обладающую заданной кроющей способностью и устойчивую на воздухе.
Пробные запуски от внешнего управляющего электрического импульса электровоспламенителей и от ударного действия на механические воспламенители, из которых не была удалена шиберная заслонка, показали 100%-ный отказ, что подтверждает надежную блокировку генераторов от несанкционированных запусков.
Генератор маскирующего дыма, содержащий центральный узел инициирования, в диафрагме которого распределены выходные отверстия и закреплены электрический и механический воспламенители, расположенные в ресивере винтового цоколя, сопряженные с винтовым патроном корпуса, где через картонную прослойку укреплена функциональная многослойная пиротехническая шашка, причем на выступающем торце винтового цоколя установлена предохранительная крышка, отличающийся тем, что узел инициирования оснащен дополнительной ступенью предохранения, выполненной в виде шиберной заслонки, размещенной поперек воспламенителей, перекрывая их энергонасыщенное снаряжение.
