RU177618U1 - FUSEABLE FUSE - Google Patents
FUSEABLE FUSE Download PDFInfo
- Publication number
- RU177618U1 RU177618U1 RU2017110099U RU2017110099U RU177618U1 RU 177618 U1 RU177618 U1 RU 177618U1 RU 2017110099 U RU2017110099 U RU 2017110099U RU 2017110099 U RU2017110099 U RU 2017110099U RU 177618 U1 RU177618 U1 RU 177618U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aircraft
- nut
- fuse
- rod
- microswitch
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 claims description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 7
- 230000002028 premature Effects 0.000 abstract description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 abstract description 5
- 239000002023 wood Substances 0.000 abstract description 3
- 206010003830 Automatism Diseases 0.000 abstract description 2
- -1 for example Substances 0.000 abstract 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 abstract 1
- 102220005306 rs33926796 Human genes 0.000 description 13
- 239000003570 air Substances 0.000 description 9
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 8
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 8
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 7
- 244000309464 bull Species 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- LQBJWKCYZGMFEV-UHFFFAOYSA-N lead tin Chemical compound [Sn].[Pb] LQBJWKCYZGMFEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000737 Duralumin Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000331837 Tarenaya spinosa Species 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42C—AMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
- F42C15/00—Arming-means in fuzes; Safety means for preventing premature detonation of fuzes or charges
- F42C15/36—Arming-means in fuzes; Safety means for preventing premature detonation of fuzes or charges wherein arming is effected by combustion or fusion of an element; Arming methods using temperature gradients
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к устройствам для предохранения от преждевременного срабатывания бортовых систем летательного аппарата (ЛА) или артиллерийского боеприпаса, и автоматического снятия степени предохранения на этапе полета для сверхзвуковых ЛА и может быть использована при проектировании и производстве новых образцов техники.Расплавляемый предохранитель бортовых систем беспилотного ЛА, расположенный в зоне аэродинамического нагрева, содержит расплавляемую гайку 1, удерживающую от перемещения под воздействием пружины 6 шток 3. При перемещении шток 3 производит нажатие на кнопку микропереключателя 4. Все элементы собраны в корпусе 2. Расплавляемая гайка изготовлена из легкоплавкого материала, например, из сплава Вуда.При полете со сверхзвуковой скоростью происходит торможение потока и интенсивный аэродинамический нагрев выступающей расплавляемой гайки. Происходит разогрев гайки предохранителя и ее расплавление, в результате чего происходит перемещение штока предохранителя и замыкание контактов микровыключателя. При работе системы автоматизм срабатывания задается известной температурой плавления расплавляемой гайки.Техническим результатом является упрощение и удешевление устройств, обеспечивающих снятие степени предохранения от преждевременного срабатывания бортовых систем ЛА: исключаются пиротехнические и инерционные устройства; снижается общая масса изделия, на котором предполагается применить заявляемое устройство.The invention relates to devices for preventing the premature operation of aircraft systems (LA) or artillery ammunition, and automatically removing the degree of protection during the flight phase for supersonic aircraft and can be used in the design and manufacture of new models of equipment. located in the aerodynamic heating zone, contains a molten nut 1, which prevents the rod 3 from moving under the influence of the spring 6 . When moving the rod 3 presses the button of the microswitch 4. All the elements are assembled in the housing 2. The melt nut is made of fusible material, for example, Wood alloy. When flying at supersonic speed, the flow is decelerated and the aerodynamic heating of the protruding melt nut is intensive. The fuse nut is heated up and melted, as a result of which the fuse rod moves and the contacts of the microswitch are closed. During operation of the system, the response automatism is set by the known melting point of the molten nut. The technical result is the simplification and cheapening of devices that remove the degree of protection against premature operation of the aircraft's onboard systems: pyrotechnic and inertial devices are excluded; reduces the total mass of the product on which it is proposed to use the inventive device.
Description
Полезная модель относится к устройствам для предохранения от преждевременного срабатывания бортовых систем летательного аппарата (ЛА) или артиллерийского боеприпаса и автоматического снятия степени предохранения на этапе полета для сверхзвуковых ЛА и может быть использована при проектировании и производстве новых образцов техники.The utility model relates to devices for preventing the premature operation of aircraft systems (aircraft) or artillery ammunition and automatically removing the degree of protection at the flight stage for supersonic aircraft and can be used in the design and manufacture of new models of equipment.
В настоящее время для предохранения от преждевременного срабатывания и приведения к срабатыванию различных устройств в заданный момент времени применяются пиротехнические и механические устройства - предохранители. Срабатывание этих устройств производится подачей в нужный момент времени управляющего сигнала на пиропатроны согласно циклограмме изделия.Currently, pyrotechnic and mechanical devices - fuses are used to protect against premature operation and lead to the operation of various devices at a given point in time. The triggering of these devices is carried out by supplying at the right time a control signal to the squib according to the cyclogram of the product.
Существуют следующие способы предохранения от преждевременного срабатывания:There are the following ways to prevent premature operation:
Устройство по патенту [1. Патент RU 2457430, МПК6 F42C 15/40. Устройство предохранения и коммутации взрывателя / Кузьмичев В.Н., Колесников С.В., Бусалова Л.Ю. и др. (18.03.2011). Опубл. 27.07.2012. Бюл. №21.] содержит электрическую цепь задействования электродетонатора, включающую контакт электрического соединителя для связи с прибором управления, контакт включения электродетонатора и соединитель цепи задействования, заслонку, интегрирующее устройство, электромеханический стопор, включающий электропривод и устройство преобразования вращательного движения вала электропривода в поступательное перемещение соединителя цепи задействования. Его недостатком является необходимость электронной системы, задающей определенный момент времени, и наличие сложных исполнительных механизмов для приведения в действие.The device according to the patent [1. Patent RU 2457430, IPC 6 F42C 15/40. Fuse protection and switching device / Kuzmichev V.N., Kolesnikov S.V., Busalova L.Yu. et al. (March 18, 2011). Publ. 07/27/2012. Bull. No. 21.] Contains an electric circuit for activating an electric detonator, including a contact of an electrical connector for communication with a control device, a contact for switching on an electric detonator and a connector for an actuating circuit, a damper, an integrating device, an electromechanical stopper that includes an electric drive and a device for converting the rotational movement of the electric drive shaft into translational movement of the circuit connector engaging. Its disadvantage is the need for an electronic system that sets a specific point in time, and the presence of complex actuators for actuation.
Устройство по патенту [2. RU 2333458, МПК6 F42C 15/36. Предохранительно- исполнительный механизм управляемых боеприпасов / Шевченко A.M., Сердюкова В.Н., Сызранцев В.Ф. (14.11.2006). Опубл. 10.11.2008. Бюл. №31.] содержит электродетонатор для подрыва боевой части и пиротехнически управляемый перекидной электроконтакт, задействованный в системе боевого взведения и в системе самоликвидации. Недостатком его является наличие пиротехнически управляемого устройства, усложняющего конструкцию и снижающего ее надежность.The device according to the patent [2. RU 2333458, IPC 6 F42C 15/36. The safety-executive mechanism of guided ammunition / Shevchenko AM, Serdyukova V.N., Syzrantsev V.F. (11/14/2006). Publ. 11/10/2008. Bull. No. 31.] Contains an electric detonator for detonating the warhead and a pyrotechnically controlled change-over electric contact involved in the combat cocking system and in the self-liquidation system. Its disadvantage is the presence of a pyrotechnically controlled device that complicates the design and reduces its reliability.
Устройство по патенту [3. Патент RU 2169345, МПК6 F42C 15/21, F42B 7/10, F42C 1/04. Устройство безопасности боеприпаса с инерционным взрывателем / Семенов А.Г., Яугонен В.И. (27.07.1999). Опубл. 20.06.2001.] относится к ступени безопасности сверхмалых кумулятивных и других боеприпасов. Устройство безопасности содержит инерционную массу с цилиндрической образующей и пружинный фиксатор.The device according to the patent [3. Patent RU 2169345, IPC 6 F42C 15/21, F42B 7/10, F42C 1/04. An ammunition safety device with an inertial fuse / Semenov A.G., Yaugonen V.I. (07.27.1999). Publ. 06/20/2001.] Refers to the safety level of ultra-small cumulative and other ammunition. The safety device contains an inertial mass with a cylindrical generatrix and a spring clip.
Недостатком его является наличие подвижных элементов - инерционной массы, увеличивающей размеры и усложняющей изготовление устройства.Its disadvantage is the presence of moving elements - inertial mass, which increases the size and complicates the manufacture of the device.
В качестве прототипа принято устройство по патенту [4. RU 2481551, МПК6 F42C 15/00, Н01Н 17/16. Компактное предохранительное устройство однократного срабатывания / Юрконенко А.Н., Тавитова Г.К. (20.12.2011). Опубл. 10.05.2013.].As a prototype adopted the device according to the patent [4. RU 2481551, IPC 6 F42C 15/00, Н01Н 17/16. Compact safety device of a single operation / Yurkonenko A.N., Tavitova G.K. (12/20/2011). Publ. 05/10/2013.].
Изобретение относится к области ЛА, а именно к предохранительным устройствам бортовых систем ЛА, в частности беспилотных ЛА, запускаемых с авиационных носителей. Компактное предохранительное устройство однократного срабатывания содержит корпус, по крайней мере два микропереключателя, шток, чеку, средство удаления чеки, шариковые фиксаторы, подпружиненное коромысло.The invention relates to the field of aircraft, and in particular to the safety devices of on-board systems of aircraft, in particular unmanned aircraft launched from aircraft carriers. The compact single-shot safety device comprises a housing, at least two microswitches, a rod, a pin, a means for removing checks, ball retainers, a spring-loaded rocker.
Устройство срабатывает после натяжения гибкой связи и выдергивания чеки, после чего под действием пружин шток перемещается в отверстии и освобождает приводные элементы микропереключателей. Цепи изделия коммутируются.The device works after tensioning the flexible connection and pulling out the checks, after which, under the action of the springs, the rod moves in the hole and releases the drive elements of the microswitches. Product circuits are commutated.
Недостатки данного устройства:The disadvantages of this device:
- усложнение конструкции наличием гибкой связи с носителем;- complication of the design by the presence of flexible communication with the carrier;
- коммутация цепи изделия происходит сразу после отстыковки от носителя, что ограничивает применение данного устройства летательными аппаратами, запускаемыми с авиационного носителя, т.к. при наземном пуске степень предохранения снимется в опасной близости от носителя, что создает угрозу безопасности носителя при нештатной ситуации.- product circuit switching occurs immediately after undocking from the carrier, which limits the use of this device by aircraft launched from an aircraft carrier, as at ground launch, the degree of protection is removed dangerously close to the carrier, which poses a threat to the safety of the carrier in case of emergency.
Все описанные устройства имеют значительные габариты, массу и большое количество составных элементов, относительно сложных и дорогих в изготовлении.All the described devices have significant dimensions, weight and a large number of constituent elements, relatively complex and expensive to manufacture.
Предлагаемое устройство исключает недостатки прототипа и аналогов.The proposed device eliminates the disadvantages of the prototype and analogues.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является автоматическое снятие степени предохранения бортовых систем ЛА при достижении определенной скорости полета.The task to which the claimed utility model is directed is to automatically remove the degree of protection of the aircraft's onboard systems when a certain flight speed is reached.
В предлагаемой полезной модели снятие степени предохранения в расплавляемом предохранителе бортовых систем беспилотного ЛА, расположенном в зоне аэродинамического нагрева, производится автоматически при достижении скорости полета, при которой происходит интенсивный аэродинамический нагрев и расплавление гайки предохранителя.In the proposed utility model, the degree of protection in the fuse fuse of the onboard systems of unmanned aircraft located in the aerodynamic heating zone is removed automatically when the flight speed is reached, at which intensive aerodynamic heating and fuse nut fusion occurs.
Источниками нагрева ЛА в полете являются:Sources of aircraft heating in flight are:
- пограничный слой, который при больших скоростях полета имеет высокую температуру вследствие резкого торможения частиц воздуха, встречающихся с поверхностью ЛА;- the boundary layer, which at high flight speeds has a high temperature due to the sharp braking of air particles encountered with the surface of the aircraft;
- двигательная установка и оборудование, работа которого связана с выделением тепла;- propulsion system and equipment, the work of which is associated with the release of heat;
- атмосферная и солнечная радиация.- atmospheric and solar radiation.
Одновременно с нагревом происходит рассеивание тепла путем излучения поверхностью ЛА.Simultaneously with heating, heat is dissipated by radiation from the surface of the aircraft.
Суммарный тепловой поток, поглощаемый ЛА, можно представить в виде [5. Тарасов, Ю.Л. Прочность конструкций самолетов. Часть 1. [Электронный ресурс]: электронное учеб. пособие / Самар. гос. аэрокосм, ун-т им. С.П. Королева (нац. исслед. ун-т). - Электрон, текстовые и граф. данные (9,61 Мбайт). - Самара, 2012. - 1 эл. опт. диск. - С. 36.]The total heat flux absorbed by the aircraft can be represented in the form [5. Tarasov, Yu.L. Strength of aircraft structures.
, ,
где QЛА, QДУ, QЗ, QС - тепловые потоки соответственно от пограничного слоя, двигательной установки и оборудования, солнечной и атмосферной радиаций и собственного излучения.where Q LA , Q ДУ , Q З , Q С - heat fluxes respectively from the boundary layer, propulsion system and equipment, solar and atmospheric radiation and own radiation.
При полете за счет резкого сжатия воздуха и трения между обшивкой и воздухом выделяется большое количество тепла, которое частью передается обшивке аппарата, частью рассеивается в атмосфере. Температура обшивки на передних кромках крыла ЛА при скорости полета более 2000 км/час будет равна 423-443 К. Температура обшивки головной части баллистических ракет может достигать 1073-1173 К и более. Тепловая энергия нагретого воздуха в пограничном слое передается поверхности тела. Процесс теплообмена между движущимся газом и неподвижным телом является конвективным с вынужденным движением теплоносителя. Интенсивность теплового потока, приходящаяся от пограничного слоя на единицу площади поверхности, по формуле [5. - С. 37.] равнаWhen flying due to the sharp compression of air and friction between the casing and air, a large amount of heat is generated, which is partly transferred to the casing of the device, partly is dissipated in the atmosphere. The skin temperature at the leading edges of the aircraft wing at a flight speed of more than 2000 km / h will be 423-443 K. The skin temperature of the head of ballistic missiles can reach 1073-1173 K or more. The thermal energy of the heated air in the boundary layer is transferred to the surface of the body. The heat transfer process between a moving gas and a stationary body is convective with forced movement of the coolant. The heat flux intensity from the boundary layer per unit surface area, according to the formula [5. - S. 37.] is equal
, ,
где α - коэффициент конвективного теплообмена на границе воздух-тело, илиwhere α is the convective heat transfer coefficient at the air-body interface, or
α - коэффициент теплопередачи между газом и поверхностью тела,α is the heat transfer coefficient between the gas and the surface of the body,
Тоб - температура обшивки,T about - skin temperature,
TI - температура пограничного слоя около обтекаемого тела.T I - temperature of the boundary layer near the streamlined body.
Коэффициент α характеризует количество тепловой энергии, передаваемой единице площади поверхности тела за единицу времени при перепаде температур между телом и воздухом в пограничном слое в I°, зависит от состояния воздуха, возрастает с увеличением числа М и уменьшается с ростом высоты.Coefficient α characterizes the amount of thermal energy transferred to a unit surface area of a body per unit time at a temperature difference between the body and air in the boundary layer at I °, depends on the state of air, increases with increasing number M, and decreases with height.
Температуру воздуха в пограничном слое обычно называют температурой восстановления и подсчитывают по формуле [5. - С. 37.]:The air temperature in the boundary layer is usually called the temperature of recovery and calculated by the formula [5. - S. 37.]:
, ,
где Т - температура окружающего воздуха,where T is the ambient temperature,
- соотношение удельных теплоемкостей, - the ratio of specific heat,
η - коэффициент восстановления в пограничном слое, показывающий насколько полно энергия движения потока воздуха "восстанавливается" в виде тепловой энергии. Величина этого коэффициента зависит в основном от характера пограничного слоя. Для ламинарного слоя η=0,85, для турбулентного - η=0,9. Таким образом, для ламинарного пограничного слоя величина равна 0,17, а для турбулентного - 0,18. Тепловой поток Qду от двигателя и оборудования увеличивается с ростом мощности этих агрегатов. Зависит этот поток от конструктивных особенностей ЛА, режима работы двигателей и оборудования. Выделение тепла двигателем и оборудованием приводит к повышению температуры в соответствующих отсеках и ЛА в целом. С точки зрения нагрева всего ЛА доля этого потока невелика. Поток Qp, обусловленный солнечной и атмосферной радиациями, зависит от высоты полета, времени года, суток, от поглощательной способности материала обшивки.η is the recovery coefficient in the boundary layer, showing how fully the energy of the air flow movement is “restored” in the form of thermal energy. The magnitude of this coefficient depends mainly on the nature of the boundary layer. For the laminar layer, η = 0.85, for the turbulent layer, η = 0.9. Thus, for the laminar boundary layer, the value equal to 0.17, and for turbulent - 0.18. The heat flux Q do from the engine and equipment increases with increasing power of these units. This flow depends on the design features of the aircraft, the operating mode of engines and equipment. Heat generation by the engine and equipment leads to an increase in temperature in the respective compartments and the aircraft as a whole. From the point of view of heating the entire aircraft, the fraction of this flow is small. The Qp flux due to solar and atmospheric radiation depends on the flight altitude, time of year, day, and on the absorption capacity of the skin material.
Для высот, меньших 40 км, при больших скоростях полета этот поток мал по сравнению с другими, и его можно не учитывать. Поток Qи, излучаемый аппаратом за счет его собственной радиации [5. - С. 38.]:For altitudes less than 40 km, at high flight speeds, this flow is small compared to others, and it can be ignored. The flux Qi emitted by the apparatus due to its own radiation [5. - S. 38.]:
. .
Всякое нагретое тело излучает во внешнее пространство определенное количество энергии в виде электромагнитных волн, в основном в инфракрасной части спектра. При этом количество излучаемой энергии пропорционально четвертой степени абсолютной температуры поверхности.Every heated body radiates a certain amount of energy into the external space in the form of electromagnetic waves, mainly in the infrared part of the spectrum. The amount of radiated energy is proportional to the fourth power of the absolute surface temperature.
Различные материалы имеют излучательную способность, определяемую через так называемый "коэффициент черноты поверхности". В выражении (4) ε - коэффициент излучения, зависящий от материала и обработки поверхности (его величина ε<1), σ - постоянная излучения абсолютного черного тела (постоянная Стефана-Больцмана, равная σ=13,5⋅10-12).Different materials have an emissivity determined through the so-called "surface blackness coefficient". In expression (4), ε is the emissivity, depending on the material and surface treatment (its value is ε <1), σ is the radiation constant of the absolute black body (Stefan-Boltzmann constant, equal to σ = 13.5⋅10 -12 ).
Пренебрегая потоками Qду и Qp, суммарный тепловой поток, определяющий изменение температуры ЛА, может быть принят равным [5. - С. 39.]:Neglecting the fluxes Qdu and Qp, the total heat flux that determines the temperature change of the aircraft can be taken equal to [5. - S. 39.]:
. .
Зависимость температуры обшивки ЛА от высоты и скорости полета. Наибольшая температура получается при установившемся теплообмене, когда прогрев ЛА завершен. В этом случае, приравнивая выражение для Qc к нулю, получим уравнение, позволяющее определить температуру обшивки при установившемся теплообмене [5. - С. 39.]:Dependence of the skin temperature of an aircraft on altitude and flight speed. The highest temperature is obtained with steady heat transfer, when the aircraft heating is completed. In this case, equating the expression for Qc to zero, we obtain an equation that allows us to determine the skin temperature during steady-state heat transfer [5. - S. 39.]:
. .
Входящие в это уравнение величины α, ε и TI из-за переменности местных скоростей и давления различны в разных точках ЛА. Решая это уравнение для ряда точек, можно приближенно узнать распределение температур при установившемся теплообмене по поверхности ЛА. Такое решение является приближенным вследствие того, что уравнение составлено для изолированного элемента поверхности, не имеющего теплообмена с другими элементами. Однако, если α и TI не резко меняются от участка к участку, этот теплообмен невелик, и им, как показывают более точные расчеты, можно пренебречь. Уравнение можно использовать для определения средней температуры ЛА. Для этого нужно знать соответственно средние значения величин ε, α и ТI. На Фиг. 2 дана графическая зависимость средней температуры обшивки в °С от высоты полета Н и числа М, определенной из формулы (6) при коэффициенте излучения ε=1, нанесены прямые предельно допустимых температур из условия прочности дюралюминиевых сплавов, титановых сплавов и нержавеющей стали. Эти прямые дают возможность судить, до каких скоростей полета на различных высотах применимы указанные материалы.The quantities α, ε, and T I entering into this equation, due to the variability of local velocities and pressures, are different at different points of the aircraft. Solving this equation for a number of points, we can approximately find out the temperature distribution during steady-state heat transfer over the aircraft surface. This solution is approximate due to the fact that the equation is made for an isolated surface element that does not have heat exchange with other elements. However, if α and T I do not change sharply from site to site, this heat transfer is small, and, as shown by more accurate calculations, can be neglected. The equation can be used to determine the average temperature of the aircraft. To do this, you need to know, respectively, the average values of ε, α and T I. In FIG. Figure 2 shows a graphical dependence of the average sheathing temperature in ° C on the flight altitude H and the number M determined from formula (6) with an emissivity ε = 1, direct maximum permissible temperatures are plotted from the strength conditions for duralumin alloys, titanium alloys, and stainless steel. These lines make it possible to judge to what flight speeds at various altitudes the indicated materials are applicable.
Рассмотрим установившийся теплообмен, имеющий место по истечении некоторого времени установившегося полета. При этом получается сравнительно равномерное распределение температур по отдельным частям ЛА. Максимальная же температура наблюдается на передних кромках крыла, оперения и в носовой части ЛА, особенно сильно нагреваются участки поверхности, подверженные турбулентному обтеканию.Consider the steady-state heat transfer that occurs after a certain amount of steady-state flight. This results in a relatively uniform temperature distribution over individual parts of the aircraft. The maximum temperature is observed at the leading edges of the wing, plumage, and in the nose of the aircraft; surface areas exposed to turbulent flow are especially hot.
Значение скорости, при которой произойдет нагрев до температуры расплавления гайки предохранителя, изготовленного из легкоплавкого материала, в каждом конкретном случае нужно рассчитывать, зная величины α, ε и TI (6), но приближенно скорость можно определить, зная температуру восстановления набегающего потока. Как показывает практика, расхождение значений невелико, например, для ЛА, выполняющего полет на высоте 12000 м со скоростью 715 м/с (М=2,42 для данной высоты), температура полного восстановления, рассчитанная по формуле (3), составляет 473 К, практически же температура в точке, расположенной в 40 мм от передней кромки осевого воздухозаборника, составляет 444 К, т.е. разница достигает приблизительно 6%.The value of the speed at which the fuse nut made of fusible material will be heated to the melting temperature in each specific case must be calculated knowing the values of α, ε, and T I (6), but approximately the speed can be determined by knowing the recovery temperature of the incident flow. As practice shows, the discrepancy between the values is small, for example, for an aircraft flying at an altitude of 12,000 m at a speed of 715 m / s (M = 2.42 for a given altitude), the full recovery temperature calculated by formula (3) is 473 K , practically the temperature at a point located 40 mm from the front edge of the axial air intake is 444 K, i.e. the difference reaches about 6%.
Так, уже при полете на высоте более 11000 м, т.е. при температуре окружающего воздуха 216 К [6. ГОСТ 4401-81. Атмосфера стандартная. Параметры.], значение температуры восстановления, соответствующей температуре плавления сплава Вуда (tпл=341,5 К), будет достигнуто при числе М=1,8. [7. Сплав ВУДА: ТУ6-09-4064-87.].So, already when flying at an altitude of more than 11,000 m, i.e. at an ambient temperature of 216 K [6. GOST 4401-81. The atmosphere is standard. Parameters.], The value of the reduction temperature corresponding to the melting temperature of the Wood alloy (t PL = 341.5 K) will be achieved with the number M = 1.8. [7. WOODA alloy: TU6-09-4064-87.].
Так как нагрев происходит в течение некоторого времени, синхронно с разгоном ЛА, время снятия степени предохранения можно задавать, изменяя 8Since heating takes place for some time, simultaneously with the acceleration of the aircraft, the time for removing the degree of protection can be set by changing 8
материал расплавляемой гайки. Так, для расплавления гайки из материала ПОС-61 (tпл=456K), необходимо достичь числа М=2,48 [8. ГОСТ 21931-76. Припои оловянно-свинцовые в изделиях. Технические условия.].material of the molten nut. So, to melt the nut from the material POS-61 (t PL = 456K), it is necessary to achieve the number M = 2.48 [8. GOST 21931-76. Tin-lead solders in products. Specifications.].
В предлагаемом расплавляемом предохранителе бортовых систем беспилотного ЛА ограничитель перемещения штока расположен в зоне аэродинамического нагрева и выполнен в виде гайки из легкоплавкого материала, например, из сплава Вуда [7. Сплав ВУДА: ТУ6-09-4064-87.], расплавляемого в результате аэродинамического нагрева от набегающего потока окружающего воздуха при полете. Шток выполнен с возможностью нажатия на кнопку микропереключателя и замыкания его контактов. При полете со сверхзвуковой скоростью происходит торможение потока и интенсивный аэродинамический нагрев выступающей расплавляемой гайки, разогрев гайки предохранителя и ее расплавление, в результате чего происходит перемещение штока предохранителя и замыкание контактов микровыключателя. При работе системы автоматизм срабатывания задается известной температурой плавления расплавляемой гайки.In the proposed molten fuse of the onboard systems of unmanned aircraft, the rod movement limiter is located in the aerodynamic heating zone and is made in the form of a nut from fusible material, for example, from a Wood alloy [7. WOODA alloy: TU6-09-4064-87.], Melted as a result of aerodynamic heating from the incoming flow of ambient air during flight. The rod is made with the possibility of pressing the button of the micro switch and closing its contacts. When flying at supersonic speed, flow deceleration and intense aerodynamic heating of the protruding molten nut occur, heating the fuse nut and its melting, as a result of which the fuse rod moves and the microswitch contacts are closed. During the operation of the system, the automatism of operation is set by the known melting point of the molten nut.
Полезная модель поясняется чертежами. Устройство, представленное на Фиг. 1, включает расплавляемую гайку 1, удерживающую от перемещения под воздействием пружины 6 шток 3. При перемещении шток 3 производит нажатие на кнопку микропереключателя 4. Все элементы собраны в корпусе 2.The utility model is illustrated by drawings. The device shown in FIG. 1, includes a
Технический результат обеспечивается тем, что предохранитель, установленный на ЛА, содержит подпружиненный шток, удерживаемый от нажатия на кнопку микропереключателя расплавляемой гайкой,The technical result is ensured by the fact that the fuse mounted on the aircraft contains a spring-loaded rod that is kept from pressing the button of the microswitch with a molten nut,
изготовленной из легкоплавкого материала, и расположен в зоне аэродинамического нагрева ЛА от набегающего потока окружающего воздуха при полете ЛА.made of fusible material, and is located in the aerodynamic heating zone of the aircraft from the incoming flow of ambient air during flight of the aircraft.
Техническим результатом является упрощение и удешевление устройств, обеспечивающих снятие степени предохранения от преждевременного срабатывания систем ЛА:The technical result is the simplification and cheapening of devices that ensure the removal of the degree of protection against premature operation of aircraft systems:
99
- исключаются пиротехнические и инерционные устройства;- pyrotechnic and inertial devices are excluded;
- снижается общая масса изделия, на котором предполагается применить предлагаемое устройство.- reduced the total mass of the product, which is supposed to apply the proposed device.
Устройство может быть выполнено с помощью стандартного оборудования и материалов отечественного производства. Таким образом, заявленное устройство соответствует критерию «промышленная применимость».The device can be made using standard equipment and materials of domestic production. Thus, the claimed device meets the criterion of "industrial applicability".
Источники, принятые во вниманиеSources taken into account
1. Патент RU 2457430, МПК6 F42C 15/40. Устройство предохранения и коммутации взрывателя / Кузьмичев В.Н., Колесников С,В., Бусалова Л.Ю. и др. (18.03.2011). Опубл. 27.07.2012. Бюл. №21.1. Patent RU 2457430, IPC 6 F42C 15/40. Fuse protection and switching device / Kuzmichev V.N., Kolesnikov S, V., Busalova L.Yu. et al. (March 18, 2011). Publ. 07/27/2012. Bull. No. 21.
2. Патент RU 2333458, МПК6 F42C 15/36. Предохранительно-исполнительный механизм управляемых боеприпасов / Шевченко A.M., Сердюкова В.Н., Сызранцев В.Ф.(14.11.2006). Опубл. 10.11.2008. Бюл. №31.2. Patent RU 2333458, IPC 6 F42C 15/36. The safety-executive mechanism of guided ammunition / Shevchenko AM, Serdyukova V.N., Syzrantsev V.F. (14.11.2006). Publ. 11/10/2008. Bull. No. 31.
3. Патент RU 2169345, МПК6 F42C 15/21, F42B 7/10, F42C 1/04. Устройство безопасности боеприпаса с инерционным взрывателем / Семенов А.Г., Яугонен В.И. (27.07.1999). Опубл. 20.06.2001.3. Patent RU 2169345, IPC 6 F42C 15/21, F42B 7/10,
4. Патент RU 2481551, МПК6. F42C 15/00, НОШ 17/16. Компактное предохранительное устройство однократного срабатывания / Юрконенко А.Н., Тавитова Г.К. (20.12.2011). Опубл. 10.05.2013.4. Patent RU 2481551, IPC6.
5. Тарасов, Ю.Л. Прочность конструкций самолетов. Часть 1. [Электронный ресурс]: электронное учеб. пособие / Самар. гос.аэрокосм, ун-т им. СП. Королева (нац. исслед. ун-т). - Электрон, текстовые и граф. данные (9,61 Мбайт). - Самара, 2012. - 1 эл. опт.диск.5. Tarasov, Yu.L. Strength of aircraft structures.
6. ГОСТ 4401-81. Атмосфера стандартная. Параметры.6. GOST 4401-81. The atmosphere is standard. Options.
7. Сплав ВУДА: ТУ6-09-4064-87.7. WOODA alloy: TU6-09-4064-87.
8. ГОСТ 21931-76. Припои оловянно-свинцовые в изделиях.8. GOST 21931-76. Tin-lead solders in products.
Технические условия.Technical conditions
11. Основы прикладной аэрогазодинамики: В 2 кн. Кн. 2: Обтекание тел вязкой жидкостью. Рулевые устройства: Учеб. пособие для втузов / Н.Ф. Краснов и др. - М.: Высш. школа, 1991. - 358 с. 11. Fundamentals of applied aerodynamics: In 2 book. Prince 2: Viscous fluid around bodies. Steering devices: Textbook. allowance for technical colleges / N.F. Krasnov et al. - M.: Higher. School, 1991 .-- 358 p.
12. Ярошевский, В.А. Вход в атмосферу космических летательных аппаратов. - М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988. - 336 с. - (Механика космического полета).12. Yaroshevsky, V.A. Entrance into the atmosphere of spacecraft. - M .: Science. Ch. ed. Phys.-Math. lit., 1988 .-- 336 p. - (Space Flight Mechanics).
13. Аэродинамика в вопросах и задачах: Учеб. пособие для втузов / Н.Ф. Краснов и др. - М.: Высш. Школа, 1985. - 759 с. 13. Aerodynamics in matters and tasks: Textbook. allowance for technical colleges / N.F. Krasnov et al. - M.: Higher. School, 1985 .-- 759 p.
14. Патент RU, 2439483, МПК6 F42C 15/34. Предохранительно-воспламенительный механизм взрывателя / Буров B.C., Некрасов В.В., Киселев В.А. (14 04.2010). Опубл. 10.01.2012.14. Patent RU, 2439483, IPC 6 F42C 15/34. The safety and igniter mechanism of the fuse / Burov BC, Nekrasov V.V., Kiselev V.A. (14.04.2010). Publ. 01/10/2012.
15. Патент RU, 2413176, МПК6 F42C 15/24. Предохранительно-взводящий механизм взрывателя / Поляков Ю.М., Шаврин А.Г., Удовиченко В.Н., Шанина Л.В. (06.10.2009). Опубл. 27.02.2011.15. Patent RU, 2413176, IPC 6 F42C 15/24. Fuse safety cocking mechanism / Polyakov Yu.M., Shavrin A.G., Udovichenko V.N., Shanina L.V. (10/06/2009). Publ. 02/27/2011.
16. Патент RU, 2380653 МПК6 F42C 15/00. Предохранительно-исполнительный механизм для боевых частей ракетных боеприпасов / Шевченко A.M., Сердюкова В.Н., Сызранцев В.Ф. (20.09.2007). Опубл. 7.01.2010.16. Patent RU, 2380653 IPC 6 F42C 15/00. Safety-executive mechanism for warheads of missile ammunition / Shevchenko AM, Serdyukova VN, Syzrantsev V.F. (September 20, 2007). Publ. 7.01.2010.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017110099U RU177618U1 (en) | 2017-03-27 | 2017-03-27 | FUSEABLE FUSE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017110099U RU177618U1 (en) | 2017-03-27 | 2017-03-27 | FUSEABLE FUSE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU177618U1 true RU177618U1 (en) | 2018-03-02 |
Family
ID=61568132
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017110099U RU177618U1 (en) | 2017-03-27 | 2017-03-27 | FUSEABLE FUSE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU177618U1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2055615C1 (en) * | 1993-02-15 | 1996-03-10 | Люберецкое научно-производственное объединение "Союз" | Starter of fire-fighting plant |
GB2347201A (en) * | 1999-06-11 | 2000-08-30 | Buck Neue Technologien Gmbh | Safety device foe ammunition with an electronic firing system |
RU2333458C1 (en) * | 2006-11-14 | 2008-09-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт им. П.И. Снегирева" | Safety and arming unit of guided munitions |
RU2401414C1 (en) * | 2008-08-29 | 2010-10-10 | Эйдженси Фор Дифенс Дивелопмент | Device for rocket separation |
RU2481551C1 (en) * | 2011-12-20 | 2013-05-10 | Открытое акционерное общество "Корпорация "Тактическое ракетное вооружение" | Compact single-operation safety device |
-
2017
- 2017-03-27 RU RU2017110099U patent/RU177618U1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2055615C1 (en) * | 1993-02-15 | 1996-03-10 | Люберецкое научно-производственное объединение "Союз" | Starter of fire-fighting plant |
GB2347201A (en) * | 1999-06-11 | 2000-08-30 | Buck Neue Technologien Gmbh | Safety device foe ammunition with an electronic firing system |
RU2333458C1 (en) * | 2006-11-14 | 2008-09-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт им. П.И. Снегирева" | Safety and arming unit of guided munitions |
RU2401414C1 (en) * | 2008-08-29 | 2010-10-10 | Эйдженси Фор Дифенс Дивелопмент | Device for rocket separation |
RU2481551C1 (en) * | 2011-12-20 | 2013-05-10 | Открытое акционерное общество "Корпорация "Тактическое ракетное вооружение" | Compact single-operation safety device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9494393B1 (en) | Low foreign object damage (FOD) weighted nose decoy flare | |
Gnemmi et al. | Conception and manufacturing of a projectile-drone hybrid system | |
US3611943A (en) | Bombs fuses coupled axial impeller and generator rotor jointly shiftable rearwardly during launching to prevent rotation thereof | |
EP3384229B1 (en) | Deployment mechanism of fins or control surfaces using shape memory materials | |
RU177618U1 (en) | FUSEABLE FUSE | |
US3425353A (en) | Arming and safety mechanism for a drag chute retarded bomb | |
US3158100A (en) | Rocket propelled reconnaissance vehicle | |
US5347931A (en) | Combustible flare ignition system | |
RU141797U1 (en) | UNIVERSAL RESCUE SYSTEM OF THE SPACE VEHICLE ON THE START USING THE ACCELERATION UNIT ENGINE | |
US3724379A (en) | Warhead for guided missiles | |
Bruce | Expendable decoys | |
RU175109U1 (en) | MELTABLE LOCK | |
US3458197A (en) | Consumable infrared flare tow target | |
US3352242A (en) | Thermally initiated pyrotechnic delay time fuze | |
CN115493459B (en) | Infrared target simulation externally hung nacelle device | |
Motyl et al. | A Concept for Striking Range Improvement of the GROM/PIORUN Man-Portable Air-Defence System | |
US3331324A (en) | Frangible motor | |
CN115507708B (en) | Infrared target simulation plug-in nacelle device | |
CN213555041U (en) | Emergency rescue bullet | |
Raper et al. | The Viking parachute qualification test technique | |
CN111630945B (en) | Bullet with spiral speed reducer | |
RU2232972C1 (en) | Volume-detonating aerial bomb | |
Barzda et al. | Test Results of Rotary-Wing Decelerator Feasibility Studies for Capsule Recovery Applications | |
US2414464A (en) | Timed actuator for aerial bombs | |
RU2700150C1 (en) | Method for minimization of exclusion zones for carrier rocket separating parts and device for its implementation |