Пиротехническое изделие высотного действия

Авторы патента:


 

Изобретение относится к области изменения атмосферных условий, а более конкретно, к снарядам, рассеивающим мелкодисперсные вещества, и может быть использовано для гидрометеорологического воздействия на облака и туман, с целью вызывания искусственных осадков. Пиротехническое изделие высотного действия содержит шарообразный корпус, состыкованный из двух полусфер, скрепленных ленточными бандажами, наполненный функциональными элементами и воспламенительно-вышибным зарядом, сообщающимся посредством устройства временного замедления с метательным пороховым зарядом, и оснащенным петлевой ручкой. Шарообразный корпус установлен на центрирующей обечайке газораспределительной решетки, размещенной над метательным пороховым зарядом, помещенным на дне коаксиального кожуха, обтюрирующая поперечина которого, несущая петлевую ручку, опирается на шарообразный корпус. Функциональные элементы наполнения выполнены из льдообразующего пиротехнического состава, причем в шарообразном корпусе смонтировано дублирующее устройство временного замедления. Достигается расширение технологических возможностей изделия высотного действия по более эффективному изменению гидрометеорологической обстановки в атмосфере. 2 ил.

Изобретение относится к области изменения атмосферных условий, а более конкретно, к снарядам, рассеивающим мелкодисперсные вещества, и может быть использовано для гидрометеорологического воздействия на облака и туман, с целью вызывания искусственных осадков.

Уровень данной области техники характеризует фейерверочное изделие высотного действия по патенту RU 26116, F42B 4/04, 2002 г., содержащее сферический корпус, выполненный из трех-шести пар состыкованных полусфер из склеенных слоев картона, внутри которых находятся уложенные в тканевую оболочку с воспламенительно-разрывным зарядом функциональные элементы (звездки).

Каждый стык полусфер развернут относительно стыков примыкающих слоев для создания равнопрочности склеенного корпуса.

Внутри воспламенительно-разрывного заряда помещен пиротехнический замедлитель, связанный с метательным пороховым зарядом, который размещен в радиально примыкающей к сферическому корпусу гильзе, оснащенной электровоспламенителем дистанционного запуска, осуществляемого из трубчатой мортиры, задающей направление полета.

Особенностью описанного изделия является выполнение воспламенительно-разрывного заряда в виде смеси дисперсного растительного материала (подсолнечной лузги, половы овса, рисовой шелухи, семян хлопчатника), имеющего рыхлую структуру с низкой гравиметрической плотностью и высокоразвитую поверхность.

Структурные частицы инертного растительного наполнителя покрыты тонким слоем пороха или смеси пиротехнического состава с нитроцеллюлозой.

Использование нитроцеллюлозы в виде раствора в легколетучем растворителе при изготовлении воспламенительно-разрывного заряда, который размещен в тканевой оболочке, позволяет повысить технологичность менее трудоемкого в изготовлении изделия.

Чувствительное к тепловому импульсу покрытие на инертном дисперсном носителе определяет высокую скорость воспламенения и динамичное горение в объеме воспламенительно-разрывного заряда, что обеспечивает резкое нарастание давления генерируемых газообразных продуктов внутри корпуса. В результате этого достигается мелкофрагментарное дробление корпуса и метание горящих функциональных элементов на относительно большую дистанцию.

При функционировании этого изделия на высоте подъема образуется шаровая поверхность из локальных фейерверков от автономно горящих функциональных звездок пиротехнического искрофорсового состава.

Пиротехнический искрофорсовый состав звездок воспламеняется энергией генерируемых газообразных продуктов горения воспламенительно-разрывного заряда до дробления корпуса, при максимуме давления в замкнутом его объеме.

Недостатком описанного технического решения является технологическая сложность изготовления многоэлементного корпуса вручную, что ограничивает серийное производство изделий.

Кроме того, возможный прорыв газообразных продуктов горения воспламенительно-разрывного заряда через стыки полусфер слоеного корпуса приводит к нерегулярному его дроблению на крупные конгломераты, которые экранируют разлет функциональных элементов, что в итоге искажает рисунок фейерверка в атмосфере из-за неизбежного локального торможения горящих звездок.

Отсутствие встроенных приспособлений для переноски массивных изделий и ориентированного заряжания в протяженную трубчатую мортиру, создает проблемы в служебном обращении и функционировании изделий.

Более совершенным является пиротехническое изделие высотного действия, выбранное по технической сущности и числу совпадающих признаков в качестве наиболее близкого аналога, которое описано в патенте RU 2382979 C1, F42B 4/00, 2008 г., содержащее шарообразный корпус из состыкованных полусфер, размещенную внутри корпуса тканевую оболочку, заполненную воспламенительным зарядом, функциональные пиротехнические элементы, послойно уложенные между тканевой оболочкой и полусферами корпуса, метательный пороховой заряд, размещенный в прикрепленной к нижней полусфере корпуса капсуле и оснащенный электровоспламенителем дистанционного запуска.

Воспламенительный заряд тканевой оболочки и метательный заряд капсулы сообщаются через пиротехнический временной замедлитель, смонтированный в отверстии нижней полусферы, а в осевом отверстии верхней полусферы закреплены концы петлевой ручки.

Особенностью известного шарового изделия является несущая оболочка, выполненная из липкой самоклеящейся ленты, которая состоит из силового бандажа, закрепленного вдоль стыка полусфер, и переменной толщины покрытия, намотанного сверху поперек бандажа, чем обеспечивается равнопрочность композитного корпуса, который одномоментно дробится на мелкие фрагменты, не препятствующие разлету горящих функциональных элементов, формирующих правильную форму и заданный рисунок фейерверка.

Недостатком известного изделия высотного действия является малый объем обработки облаков и тумана из-за ограниченной дистанции разлета функциональных элементов, которые нестабильно воспламеняются и горят, что определено высокой плотностью многорядной их упаковки в примыкании к сферическому корпусу.

Экранирование корпуса прослойкой функциональных элементов, при инициировании воспламенительно-разрывного заряда изнутри, ухудшает дробление несущей оболочки и диспергирование ядер кристаллизации атмосферной влаги.

Кроме того, непосредственное примыкание пиротехнического замедлителя к метательному и воспламенительно-разрывному зарядам не позволяет в габаритах изделия регулировать длительность временной задержки по передаче огневого импульса, обеспечив, в частности, дробление корпуса на большей высоте автономного полета, в толще облаков, где действие метаемых функциональных элементов проявляется эффективнее.

Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является улучшение эффективности действия изделия по назначению, при повышении его функциональной надежности.

Требуемый технический результат достигается тем, что в известном пиротехническом изделии высотного действия, содержащем шарообразный корпус, состыкованный из двух полусфер, скрепленных ленточными бандажами, наполненный функциональными элементами и воспламенительно-вышибным зарядом, сообщающимся посредством устройства временного замедления с метательным пороховым зарядом, и оснащенным петлевой ручкой, согласно изобретению, шарообразный корпус установлен на центрирующей обечайке газораспределительной решетки, размещенной над метательным пороховым зарядом, помещенным на дне коаксиального кожуха, обтюрирующая поперечина которого, несущая петлевую ручку, опирается на шарообразный корпус, а функциональные элементы наполнения выполнены из льдообразующего пиротехнического состава, причем в шарообразном корпусе смонтировано дублирующее устройство временного замедления.

Отличительные признаки предложенного технического решения обеспечили расширение технологических возможностей изделия высотного действия по более эффективному изменению гидрометеорологической обстановки в атмосфере.

Установка шарообразного корпуса на центрирующей обечайке обеспечивает его базирование в коаксиальном кожухе на заданном удалении пиротехнических замедлителей от газораспределительной решетки для надежного крепления и функционирования.

Конструктивно устанавливаемый объем ресивера обеспечивает требуемое время на передачу тепловой энергии от метательного порохового заряда на сдублированные пиротехнические устройства временного замедления для того, чтобы синхронизировать воспламенение и горение комплексного снаряжения шарообразного корпуса с подъемом его на заданную высоту, где происходит динамичное диспергирование в атмосферу активных ядер льдообразования.

Размещение метательного порохового заряда в кожухе через сформированный ресивер необходимо для стабилизации времени замедления срабатывания воспламенительно-разрывного заряда шарообразного корпуса.

Газораспределительная решетка над метательным пороховым зарядом формирует ламинарное движение локализованных струйных потоков, которые заполняют ресивер, где перемешиваются, обеспечивая выравнивание давления, при нарастании до установленного уровня, когда происходит выбрасывание снаряженного корпуса.

Опирающаяся на снаряженный корпус обтюрирующая поперечина кожуха необходима для формирования монолитной структуры изделия в целом, при фиксировании положения изолированного корпуса, в служебном обращении, заряжании и функционировании.

При этом обтюрирующая поперечина обеспечивает развитие давления в ресивере до заданного уровня, ограничив объем центрирующей обечайки, для стабилизации необходимого времени задержки в огневой цепи инициирования дробления корпуса.

Крепление петлевой ручки на поперечине кожуха обеспечивает мобильность автономной установки изделия в штатную фейерверочную мортиру после удаления крышки с лямкой для переноски.

Выполнение функциональных элементов наполнения корпуса из льдообразующего пиротехнического состава необходимо для кратного повышения обрабатываемого объема облаков и тумана при горении широко распределенных метанием элементов, автономно генерирующих аэрозоль, содержащий ядра кристаллизации атмосферной влаги.

Установка в корпусе дублирующего устройства временной задержки, по определению, повышает надежность параллельной передачи в закрытом объеме тепловой энергии от горящего метательного порохового заряда на инициирование многофункционального воспламенительного заряда.

Вероятность одновременного отказа сразу двух устройств замедления ничтожна.

Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи являются достаточными для достижения новизны качества, неприсущей признакам в разобщенности, то есть поставленная в изобретении техническая задача решена не суммой эффектов, а новым эффектом от суммы признаков.

Сущность изобретения поясняется чертежом, который имеет чисто иллюстративную цель и н ограничивает объема притязаний совокупности признаков формулы. На чертеже изображено:

на фиг. 1 - предлагаемое пиротехническое изделие высотного действия;

на фиг. 2 - конструкция пироэлемента функционального снаряжения.

Пиротехническое изделие высотного действия - генератор льдообразующего аэрозоля содержит шарообразный корпус, выполненный из двух состыкованных полусфер 1 и 2, скрепленных бандажами 3 из самоклеящегося скотча.

Корпус 1-2 наполнен функциональными элементами 4 пиротехнического состава, при горении генерирующего льдообразующий аэрозоль, и воспламенительно-разрывного порохового заряда 5, помещенного внутри тканевой оболочки 6, причем порох засыпан и между пироэлементами 4.

В воспламенительно-разрывном пороховом заряде 5 расположены, закрепленные в нижней (по чертежу) полусфере 2 посредством прослойки 7 компаунда, два пиротехнических устройства 8 временного замедления, сообщающихся с ресивером 9, образованным под полусферой 2 корпуса, установленного на центрирующей обечайке 10, и газораспределительной решеткой 11, закрепленной над метательным пороховым зарядом 12, который смонтирован на дне кожуха 13.

Обечайка 10 закреплена коаксиально кожуху 13 на газораспределительной решетке 11.

Внутри метательного порохового заряда 12 размещен электровоспламенитель 14, шнур 15 которого через обтюрирующую поперечину 16, закрепленную в кожухе 13 и опирающуюся на полусферу 1 корпуса, выведен наружу для коммутации с внешним пусковым устройством фейерверочной мортиры.

Поперечина 16 оснащена петлевой капроновой нитью 17 (петлевой ручкой) для заряжания изделия в мортиру.

Кожух 13 закрыт крышкой 18, в которой закреплена ленточная лямка 19 для переноски изделия.

Особенностью заявляемого изделия является выполнение пироэлементов 4 в форме минигенераторов аэрозоля автономного действия, конструкция которых представлена на фиг. 2

В картонной или литьевой полимерной оболочке 20, закрытой снизу (по чертежу) инертной прослойкой 21, помещено функциональное наполнение 22 из пиротехнического состава, включающего активный реагент - йодид серебра, который при горении наполнения 22 образует множество распределенных центров льдообразовавния.

Сверху пиротехническое наполнение 22 перекрыто картонной прокладкой 23, имеющей затравочное сквозное отверстие 24 для инициирования воспламенения пиротехнического состава наполнения 22.

Функционирует предложенное пиротехническое изделие высотного действия следующим образом.

От управляющего импульса пускового устройства фейерверочной мортиры инициируется электровоспламенитель 14, который воспламеняет метательный пороховой заряд 12.

Газообразные продукты горения порохового заряда 12 через газораспределительную решетку 11 ламинарным потоком поступают в ресивер 9, где перемешиваются и накапливаются, в результате чего происходит рост давления.

При этом горячие газообразные продукты горения порохового заряда 12 параллельно инициируют сдублированные пиротехнические устройства замедления 8.

Когда давление в ресивере 9 достигает критического уровня, шарообразный корпус 1-2 локализованным усилием по центру проламывает поперечину 16 и, линейно ускоряясь, выбрасывается из кожуха 13 на высоту 150 м.

При этом фронт горения пиротехнического канала устройств 8 через 3,5 с выходит в воспламенительно-разрывной заряд 5, инициируя его динамичное горение, в результате чего прогорает тканевая оболочка 6, вспыхивает порох между функциональными элементами 4 внутри корпуса 1-2, которые мгновенно воспламеняются во всем его объеме.

Воспламенение пиротехнического состава по торцу наполнения 22 пироэлементов 4 тепловой энергией сгорающего заряда 5 происходит через затравочное отверстие 24.

При этом картонная прокладка 23 сгорает и освобождает наполнение 22 для торцевого горения, в результате чего генерируется аэрозоль, дисперсная фаза которого включает льдообразующий агент.

Активное горение наполнения (4, 5) шарообразного корпуса 1-2 вызывает бурный рост внутреннего давления, результатом чего является разрыв ленточных бандажей 3, дробление полусфер 1, 2 и метание горящих пироэлементов 4 в атмосферу.

За 7-8 с пиротехнические элементы 4 сгорают, генерируя аэродисперсное образование, в котором распределено множество ядер кристаллизации влаги обрабатываемых облаков или тумана.

Иодиды серебра, меди и калия, входящие в структуру пиротехнического состава элементов 4, являются активными реагентами для льдообразования из пара и облачных частиц, которые конденсируются на распределенной мелкодисперсной фазе генерируемого функционального аэрозоля.

Формирующиеся при этом льдинки, нарастая в объеме, выпадают в виде искусственных осадков, предотвращая, в частности, градобитие сельскохозяйственных культур.

Положительные результаты проведенных стендовых и натурных испытаний опытных образцов предложенного генератора льдообразующего аэрозоля подтвердили достижение требуемых показателей назначения, новых свойств и качеств изделия, что позволяет рекомендовать его для серийного производства по ТТЗ заказчиков.

Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого изобретение явным образом не следует для специалиста по гидрометеорологическому изменению атмосферы, показал, что оно неизвестно, а с учетом возможности промышленного изготовления пиротехнических изделий на технологическом оборудовании действующего производства, можно сделать вывод о соответствии условиям патентоспособности.

1. Пиротехническое изделие высотного действия, содержащее шарообразный корпус, состыкованный из двух полусфер, скрепленных ленточными бандажами, наполненный функциональными элементами и воспламенительно-вышибным зарядом, сообщающимся посредством устройства временного замедления с метательным пороховым зарядом, и оснащенным петлевой ручкой, отличающееся тем, что шарообразный корпус установлен на центрирующей обечайке газораспределительной решетки, размещенной над метательным пороховым зарядом, помещенным на дне кожуха, обтюрирующая поперечина которого, несущая петлевую ручку, опирается на шарообразный корпус, а функциональные элементы наполнения выполнены из льдообразующего пиротехнического состава.

2. Изделие по п. 1, отличающееся тем, что в шарообразном корпусе смонтировано дублирующее устройство временного замедления.



 

Похожие патенты:
Наверх