Генератор аэрозоля
Полезная модель относится к устройствам для изменения атмосферных условий, а более конкретно, к метеорологическим боеприпасам, генерирующим при сгорании пиротехнической дымообразующей шашки аэрозоль, рассеиваемый в облаках, с целью искусственного вызывания осадков или предотвращения градобития.
Генератор аэрозоля содержит установленные в корпусе шашку функционального пиротехнического состава с теплозащитной оболочкой и осевой воспламенитель, связанный электрошнуром с коммутатором внешнего устройства дистанционного управления, который смонтирован на кронштейне в ресивере, образованном цилиндрической крышкой с выходным отверстием.
Новым является то, что теплоизолирующая оболочка шашки установлена в корпусе с эксцентриситетом, формируя продольный канал, где размещен электрошнур связи воспламенителя с коммутатором, выполненным в виде донной центральной электровтулки, изолированной от токоведущего фланца, при этом кронштейн, несущий воспламенитель, геометрически замкнут открытым торцом крышки, преимущественно резьбовой.
Предложенное техническое решение обеспечило расширение технологических возможностей генератора аэрозоля, который стало возможным использовать в летательных аппаратах в составе кассеты, укрепленной на фюзеляже летательного аппарата, для диспергирования в атмосферу аэрозоля при борьбе с облаками, для вызывания осадков.
Полезная модель относится к устройствам для изменения атмосферных условий, а более конкретно, к метеорологическим боеприпасам, генерирующим при сгорании пиротехнической дымообразующей шашки аэрозоль, рассеиваемый в облаках, с целью искусственного вызывания осадков или предотвращения градобития.
Уровень данной области техники характеризует генератор аэрозоля по патенту RU 2142836, А62С 13/22, 1999 г., содержащий пиротехническую шашку торцового горения, которая через соосный ресивер сообщается с воспламенителем внешнего дистанционного инициирования.
Шашка, при горении которой образуется функциональный аэрозоль, через цилиндр охлаждения коаксиально установлена в корпусе, имеющем теплоизолирующую прослойку из строительного гипса.
Между теплоизолирующей прослойкой корпуса и цилиндром охлаждения выполнен кольцевой канал реверсирования генерируемого аэрозоля из ресивера к выходному отверстию цилиндрической крышки корпуса, оснащенной инжекционными окнами.
Этот компактный генератор аэрозоля имеет ограничение по монтажу на несущей поверхности только боком, так как на донной поверхности смонтирован узел воспламенения, электрошнуром связанный с внешним коммутатором его инициирования, связанный с пультом запуска.
Отмеченный недостаток устранен в генераторе аэрозоля, описанном в патенте RU 2205671, А62С 3/02, 2003 г., который по числу совпадающих признаков и технической сущности предложенному генератору выбран в качестве наиболее близкого аналога предложенному генератору.
Известный генератор аэрозоля содержит шашку пиротехнического заряда, которая аксиально через прослойку строительного гипса установлена в корпусе, закрытом выпуклой (цилиндрической) крышкой с выходными отверстиями. Под цилиндрической крышкой сформирован ресивер, где накапливаются и перемешиваются аэрозольные продукты горения функционального заряда перед струйным выбрасыванием в атмосферу.
Над шашкой на кронштейне блока охлаждения установлен воспламенитель, электрошнур которого подключен к коммутатору на боковой поверхности генератора и расположен в свободном объеме ресивера.
Строительный гипс заливается в форме раствора, а после схватывания образует жесткий элемент несущей конструкции и служит теплоизолирующей прослойкой корпуса, предохраняя его от перегрева.
Особенностью известного генератора является то, что электрошнур от коммутатора до электровоспламенителя, смонтированного внутри корпуса, расположен в несущей теплоизолирующей оболочке из строительного гипса, что является технологичным. При этом часть электрошнура находится в свободном
объеме ресивера, к которому примыкает узел воспламенения.
Застывший гипс служит теплоизолирующим и несущим элементом конструкции, в котором технологически укрепляют коммуникационный электрошнур.
Принципиальным недостатком известной конструкции, препятствующим использованию генератора аэрозоля в качестве помехосоздающего патрона, монтируемого на борту летательного аппарата, является расположение коммутатора на внешней боковой поверхности, что создает трудно разрешимые проблемы его надежного подключения к клеммам многоместного кассетного держателя, где генераторы крепятся донной частью и должны автоматически электрически подключаться к общему пусковому устройству, инициируемому из кабины пилотом.
Простым усовершенствованием известной конструкции генератора отмеченную проблему не удается решить.
При размещении электрошнура снаружи корпуса не обеспечивается функциональная надежность в служебном обращении.
Масса теплоизолирующей оболочки из строительного гипса является балластом для летательного аппарата по определению. В тонкостенных теплоизолирующих оболочках из прессованного картона, которые предохраняют корпус от прогаров, нарушающих термодинамику формирования функционального аэрозоля, электрошнур разместить технически не представляется возможным.
При креплении генераторов донной частью на фюзеляже летательного аппарата трудоемко и технически несовершенно подключение их коммутаторов, расположенных на боковой поверхности, к электроклеммам кассетного держателя, связанного с пусковым устройством.
Кроме того, кронштейн, на котором укреплен воспламенитель, в прототипе входит в структуру блока охлаждения, который исключен за ненадобностью в предложенном генераторе, и автономно не является конструкционно несущим для пространственного фиксирования воспламенителя относительно пиротехнической шашки.
Задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является адаптация известного генератора аэрозоля к условиям монтажа и эксплуатации в структуре авиационных средств постановки диспергированных в атмосфере помех локации и наведения противника. Генератор должен быть простой конструкции, удобен при установке на бортовой держатель с автоматическим электроподключением, функционально надежен.
Требуемый технический результат достигается тем, что в известном генераторе аэрозоля, содержащем установленные в корпусе шашку функционального пиротехнического состава с теплозащитной оболочкой и осевой воспламенитель, связанный электрошнуром с коммутатором внешнего устройства дистанционного управления, который смонтирован на кронштейне в ресивере, образованном цилиндрической крышкой с выходным отверстием, по предложению авторов, теплоизолирующая оболочка шашки установлена в
корпусе с эксцентриситетом, формируя продольный канал, где размещен электрошнур связи воспламенителя с коммутатором, выполненным в виде донной центральной электровтулки, изолированной от токоведущего фланца, при этом кронштейн, несущий воспламенитель, геометрически замкнут открытым торцом крышки, преимущественно резьбовой.
Отличительные признаки обеспечили расширение технологических возможностей генератора аэрозоля, который стало возможным использовать в летательных аппаратах в составе кассеты, укрепленной на фюзеляже летательного аппарата, для диспергирования в атмосферу генерируемого аэрозоля, который при воздействии с атмосферными облаками выполняет функции градообразователя.
В усовершенствованном генераторе аэрозоля, простой и надежной конструкции, осуществлена внутренняя электрическая связь жестко установленного воспламенителя с коммутатором, который смонтирован на опорной донной части корпуса, фиксируемой в кассетном держателе, что позволяет при снаряжении летательного аппарата автоматически подключать каждый генератор к клеммам пускового устройства.
При этом функционально надежная конструкция генератора аэрозоля инициируется нажатием кнопки из кабины летательного аппарата посредством донной электровтулки, связанной с воспламенителем электрошнуром, смонтированным в объеме генератора.
Установка теплоизолирующей оболочки пиротехнической шашки с эксцентриситетом относительно корпуса формообразует продольный канал для размещения электрошнура коммуникации расположенных по условиям эксплуатации на противоположных торцах генератора воспламенителя и коммутатора, взаимодействующего с бортовым держателем пускового устройства. Воспламенитель смонтирован над пиротехнической шашкой торцового горения, со стороны выходного отверстия в атмосферу.
Выполнение коммутатора в виде донной электровтулки, изолированной от токоведущего фланца, формирует контактную группу автоматического взаимодействия с клеммами бортового держателя, то есть электрическое подсоединение воспламенителя генератора к пусковому устройству летательного аппарата, управляемому пилотом из кабины.
Геометрическое замыкание кронштейна открытым торцом цилиндрической крышки обеспечивает монолитность конструкции и фиксирование в ресивере воспламенителя над торцом пиротехнической шашки, что обеспечивает надежное инициирование воспламенения функционального состава шашки. При этом ресивер под цилиндрической крышкой компенсирует эксцентричное расположение пиротехнической шашки в корпусе, обеспечивая соосное равномерное истечение аэрозольных продуктов горения.
Выполнение цилиндрической крышки резьбовой упрощает сборку структурных элементов в упор, автоматически обеспечивая их силовое и геометрическое замыкание в конструктивном и функциональном единстве расчетного режима взаимодействия.
Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи являются достаточными для достижения новизны качества, неприсущего признакам в разобщенности, то есть техническая задача решается не суммой эффектов, а новым сверх эффектом суммы признаков.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, который имеет чисто иллюстративную цель и не ограничивает объема притязаний формулы. На чертеже изображен предлагаемый генератор аэрозоля в продольном разрезе.
В дно алюминиевого цилиндрического корпуса 1 на резьбе, через уплотнительное кольцо 2, установлен коммутатор 3 в форме диэлектрической колодки с фланцем, несущей контакты: центральную электровтулку 4 и торцевой пластинчатый 5, предназначенные для взаимодействия с клеммами кассетного держателя пускового устройства, смонтированного на фюзеляже летательного аппарата (условно не показаны).
На колодку 3 опирается теплозащитная оболочка 6 из прессованного картона, внутри которой установлена функциональная шашка 7 из пиротехнического состава, при горении которого генерируется аэрозоль. Твердая дисперсная фаза аэрозоля служит в качестве распределенных центров льдообразования в атмосферных облаках.
Особенностью генератора является то, что теплозащитная оболочка 6 смонтирована в корпусе 1 с эксцентриситетом, формируя продольный канал 8, где расположен электрошнур 9, связывающий контакты 4, 5 коммутатора 3 с электровоспламенителем 10, расположенным над таблеткой 11 воспламенительного заряда, чувствительного к тепловому импульсу, которая примыкает к верхнему (по чертежу) торцу шашки 7.
Электровоспламенитель 10 закреплен на кронштейне 12, который прижат к оболочке 6 посредством вкрученной в корпус 1 резьбовой цилиндрической крышки 13, оснащенной кольцевым уплотнителем 14.
При этом кронштейн 12 находится в силовом и геометрическом замыкании с крышкой 13, чем фиксируется положение воспламенителя 10 относительно инициирующей таблетки 11.
В корпусе 1 под крышкой 13 сформирован свободный объем, выполняющий функции ресивера 15.
В крышке 13 выполнено центральное выходное отверстие 16, закрытое приклеенной к крышке 13 мембраной 17 из фольги, изолирующей объем генератора в служебном обращении.
Предложенный генератор, в составе группы подобных, фланцем коммутатора 3 укрепляется в кассетном держателе на борту летательного аппарата, автоматически подключаясь при этом через электровтулку 4 и торцевой контакт 5 к клеммам, связанным с пусковым устройством.
Функционирует генератор следующим образом.
При нажатии пилотом кнопки «Пуск» из кабины летательного аппарата управляющий сигнал замыкает контакты 4, 5 коммутатора 3, в результате чего срабатывает электровоспламенитель 10.
Форс пламени от сработавшего воспламенителя 10 подается на термочувствительную таблетку 11 и воспламеняет ее.
Горение таблетки 11 инициирует воспламенение пиротехнической шашки 7, которая устойчиво горит с торца.
Газообразные продукты горения пиротехнического состава шашки 7 в ресивере 15 перемешиваются, где происходит их накопление и выравнивание давления.
Возросшим давлением фольговая мембрана 17 прорывается и функциональный аэрозоль через выходное отверстие 16 крышки 13 струйно выбрасывается в атмосферу, где образует облако распределенных центров активного воздействия на облака.
При этом генератор удерживается в кассетном держателе за фланец коммутатора 3, жестко связанного с корпусом 1.
В составе функционального аэрозоля используются диспергированные в атмосферное облако частицы, служащие концентраторами влаги, в частности, порошок иодита серебра, который формирует осадки.
Генератор данной конструкции может быть также использован для постановки противорадиолокационных дипольных помех или дисперсной фазы аэрозоля инфракрасного излучения, имитирующей работающий двигатель летательного аппарата, как ложную цель для средств обнаружения и наведения противника. Таким образом расширяется область применения предложенного генератора аэрозоля без изменения его конструкции и средств коммуникации с пусковым устройством летательного аппарата.
Модифицированные генераторы аэрозоля успешно прошли стендовые испытания и рекомендованы для серийного производства с целью поставки заказчику.
Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого полезная модель явным образом не следует для специалиста по пиротехнике, показал, что она не известна, а с учетом возможности промышленного серийного изготовления самолетных аэрозольных генераторов, можно сделать вывод о ее соответствии критериям патентоспособности.
Генератор аэрозоля, содержащий установленные в корпусе шашку функционального пиротехнического состава с теплоизолирующей оболочкой и осевой воспламенитель, связанный электрошнуром с коммутатором внешнего устройства дистанционного управления, который смонтирован на кронштейне в ресивере, образованном цилиндрической крышкой с выходным отверстием, отличающийся тем, что теплоизолирующая оболочка шашки установлена в корпусе с эксцентриситетом, формируя продольный канал, где размещен электрошнур связи воспламенителя с коммутатором, выполненным в виде донной центральной электровтулки, изолированной от токоведущего фланца, при этом кронштейн, несущий воспламенитель, геометрически замкнут открытым торцом крышки, преимущественно резьбовой.
