RU2212017C1

RU2212017C1 - Anti-hail rocket parachuting device

Info

Publication number: RU2212017C1
Application number: RU2002103996A
Authority: RU
Inventors: А.П. Талалаев; В.И. Колесников; Э.А. Энкин; В.А. Зорин; Г.А. Зыков; В.В. Чураков; М.В. Мельниченко; А.В. Батанцев; Г.И. Зайцева; Е.И. Иоффе; И.В. Конюхов; Н.Л. Поломских; С.А. Бондаренко
Original assignee: Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра"
Priority date: 2002-02-13
Filing date: 2002-02-13
Publication date: 2003-09-10

Abstract

FIELD: anti-hail rockets for active action on clouds with the aim of protection of agricultural production against damage done by hail. SUBSTANCE: the device has a burster charge, unit of its initiation, movable bottom, expansion chamber, high-pressure chamber, parachute system. The high-pressure chamber has a blow-out plug separating it from the expansion chamber, and the initiation unit represents a powder retarder made in the form of a cylindrical column with a channel crosspiece with weights of smoke powder on its both ends, the unit of initiation is partially sunk in the non- through channel of the propulsion engine. EFFECT: enhanced safety of use of anti-hail rockets at a range up to 15 km in a densely populated district. 2 dwg

Description

Изобретение относится к противоградовым ракетам для активного воздействия на облака с целью предотвращения градобития. The invention relates to anti-hail rockets for active impact on the clouds in order to prevent hail.

Особенностью противоградовых ракет при парашютной системе их спасения является необходимость применения устройств выброса парашютной системы с высоким быстродействием и высокими энергетическими характеристиками. A feature of anti-hail missiles with a parachute rescue system is the need to use parachute system ejection devices with high speed and high energy characteristics.

Известны устройства парашютирования ракет, содержащие парашютную систему, пороховой вышибной заряд, узел его инициирования. (В.С.Рожков. Спортивные модели ракет). Такие конструкции позволяют осуществить функционирование парашютной системы при малых значениях скорости полета и небольших усилиях, развиваемых пороховым вышибным зарядом. Однако эти конструкции не позволяют обеспечить надежное срабатывание парашютной системы при высоких скоростях полета, когда необходимы достаточно большие усилия для ее выброса. Known devices for parachuting missiles containing a parachute system, powder expelling charge, the site of its initiation. (V.S. Rozhkov. Sports models of rockets). Such constructions allow the functioning of the parachute system at low values of flight speed and small efforts developed by the expelling powder charge. However, these designs do not allow for reliable operation of the parachute system at high flight speeds, when sufficiently large forces are required to eject it.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому техническому результату является устройство парашютирования скоростной ракеты с маршевым двигателем (патент России 2070711, кл.6 F 42 В 10/56,1996), взятое за прототип, содержащее парашютную систему пороховой вышибной заряд, узел его инициирования, расширительную камеру, подвижное дно с элементами расфиксации, парашютную систему. The closest in technical essence and the technical result achieved is a parachuting device of a high-speed rocket with a marching engine (Russian patent 2070711, cl.6 F 42 V 10 / 56.1996), taken as a prototype containing a parachute system with a powder charge charge, its initiation unit, expansion chamber, movable bottom with unlocking elements, parachute system.

Недостатком описанного устройства является недостаточное быстродействие подвижного дна с элементами расфиксации, связанное с недостаточной величиной реализуемого в расширительной камере суммарного импульса давления пороховых газов при срабатывании порохового вышибного заряда, вследствие чего допустимы дополнительные возмущения на параметры движения ракеты и работы парашютной системы в целом. The disadvantage of the described device is the insufficient speed of the moving bottom with the unlocking elements associated with the insufficient value of the total pressure pulse of the powder gases realized in the expansion chamber when the powder burst is triggered, as a result of which additional disturbances on the parameters of the rocket’s motion and the operation of the parachute system as a whole are permissible.

Общими признаками с предлагаемым устройством парашютирования являются пороховой вышибной заряд, узел его инициирования, подвижное дно, расширительная камера, парашютная система. Common features with the proposed parachuting device are a powder expelling charge, its initiation unit, a moving bottom, an expansion chamber, and a parachute system.

В отличие от прототипа в предлагаемом устройстве парашютирования имеется камера высокого давления с вышибной заглушкой, отделяющей ее от расширительной камеры, узел инициирования представляет собой пороховой замедлитель, выполненный в виде цилиндрического столбика с канальной перемычкой, с обоих концов которого имеются навески дымного пороха, причем узел инициирования частично утоплен в несквозной канал заряда маршевого двигателя. Unlike the prototype, the proposed parachuting device has a high-pressure chamber with a knockout plug separating it from the expansion chamber, the initiation unit is a powder moderator made in the form of a cylindrical column with a channel jumper, from both ends of which there are samples of smoke powder, and the initiation unit partially recessed into the non-through channel of the charge of the sustainer engine.

Именно это позволяет сделать вывод о наличии принципиального отличия заявляемого технического решения и достигаемого технического результата. This is what allows us to conclude that there is a fundamental difference between the claimed technical solution and the achieved technical result.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности срабатывания парашютной системы путем использования устройства (при прочих равных условиях) с более высокими энергетическими и временными характеристиками. The task of the invention is to increase the reliability of the parachute system by using a device (ceteris paribus) with higher energy and time characteristics.

Для этого необходимо:
- надежно инициировать пороховой вышибной заряд через определенный промежуток времени после окончания работы маршевого двигателя;
- набрать в расширительной камере, имеющей начальный свободный объем, необходимый суммарный импульс давления за очень короткое время, исчесляемое единицами миллисекунд (3 мс). Решение ее с помощью быстрогорящих материалов не представляется возможным, т. к. по оценочным данным потребная скорость горения исчисляется сотнями миллиметров в секунду. Таких материалов нет.To do this, you must:
- reliably initiate a powder blow-out charge after a certain period of time after the end of the operation of the marching engine;
- dial in the expansion chamber, having the initial free volume, the required total pressure pulse in a very short time, which disappears in units of milliseconds (3 ms). Solving it with the help of quick-burning materials is not possible, because according to estimates, the required burning rate is hundreds of millimeters per second. There are no such materials.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается за счет того, что узел инициирования представляет собой пороховой замедлитель, выполненный в виде цилиндрического столбика с канальной перемычкой, с обоих концов которого имеются навески дымного пороха, а сам узел инициирования частично утоплен в несквозной канал маршевого двигателя, имеется камера высокого давления с вышибной заглушкой, отделяющей ее от расширительной камеры. The specified technical result in the implementation of the invention is achieved due to the fact that the initiation unit is a powder moderator made in the form of a cylindrical column with a channel jumper, on both ends of which there are samples of smoke powder, and the initiation unit is partially recessed into the through channel of the main engine, there is high-pressure chamber with a knock-out plug separating it from the expansion chamber.

Новая совокупность конструктивных признаков позволит за счет выполнения:
- узла инициирования, частично утопленного в несквозной канал заряда маршевого двигателя, создать режим совместного горения заряда маршевого двигателя и порохового замедлителя, что обеспечивает период устойчивого и достаточно долговременного теплового воздействия горящего заряда маршевого двигателя на воспламеняемую поверхность порохового замедлителя;
- перемычки в канальной части порохового замедлителя, которая существенно уменьшает воздействие на цилиндрический столбик порохового замедлителя осевого усилия от давления, развиваемого в полости корпуса маршевого двигателя при горении его заряда, тем самым предотвратить преждевременный выброс порохового замедлителя из корпуса порохового заряда;
- навесок дымного пороха с обоих концов порохового замедлителя надежно передать тепловой фронт от горящего заряда маршевого двигателя к пороховому замедлителю и от него к пороховому вышибному заряду;
- камеры высокого давления с вышибной заглушкой создать сначала в ней определенный потенциал по давлению, а затем, после разрушения вышибной заглушки, передать его практически мгновенно в расширительную камеру, что обеспечит короткий и сильный импульс для выталкивания парашютной системы.A new set of design features will allow due to the implementation of:
- the initiation unit, partially recessed into the continuous passage of the charge of the sustainer engine, to create a regime of joint combustion of the charge of the sustainer engine and the powder moderator, which provides a period of stable and sufficiently long-term thermal effect of the burning charge of the sustainer engine on the flammable surface of the powder moderator;
- jumpers in the channel part of the powder retarder, which significantly reduces the effect on the cylindrical column of the powder retarder of axial force from the pressure developed in the cavity of the main engine body during combustion of its charge, thereby preventing premature release of the powder moderator from the powder charge case;
- a hinge of smoke powder from both ends of the powder moderator reliably transfer the heat front from the burning charge of the main engine to the powder moderator and from it to the powder expelling charge;
- high-pressure chambers with a knockout plug to create first a certain pressure potential in it, and then, after breaking the knockout plug, transfer it almost instantly to the expansion chamber, which will provide a short and strong impulse to push the parachute system.

Сущность изобретения заключается в том, что устройство парашютирования, включающее парашютную систему, расширительную камеру, подвижное дно, пороховой вышибной заряд, узел его инициирования, отличается от прототипа тем, что оно снабжено камерой высокого давления с вышибной заглушкой, отделяющей ее от расширительной камеры, узел инициирования представляет собой пороховой замедлитель, выполненный в виде цилиндрического столбика с канальной перемычкой, с обоих концов которого имеются навески дымного пороха, при этом узел инициирования частично утоплен в несквозной канал заряда маршевого двигателя. The essence of the invention lies in the fact that the parachuting device, including a parachute system, an expansion chamber, a movable bottom, a powder expulsion charge, a site for initiating it, differs from the prototype in that it is equipped with a high-pressure chamber with an expansion plug separating it from the expansion chamber, the unit initiation is a powder moderator, made in the form of a cylindrical column with a channel jumper, on both ends of which there are samples of smoke powder, while the initiation unit h It is acoustically recessed into the non-through channel of the charge of the sustainer engine.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом. Предлагаемое устройство парашютирование содержит парашютную систему 1, подвижное дно 2, расширительную камеру А, пороховой вышибной заряд 3, камеру высокого давления 4 с вышибной заглушкой 5, узел инициирования В, пороховой замедлитель 6, канальную перемычку 7, навески дымного пороха 8, несквозной канал заряда маршевого двигателя 9. The essence of the invention is illustrated in the drawing. The proposed parachuting device comprises a parachute system 1, a movable bottom 2, an expansion chamber A, a powder blowout 3, a high pressure chamber 4 with a baffle plug 5, an initiation unit B, a powder retarder 6, a channel jumper 7, a hinge of smoke powder 8, a non-through charge channel sustainer engine 9.

Устройство парашютирования работает следующим образом. The parachute device operates as follows.

При подходе фронта пламени от горения заряда маршевого двигателя к несквозному каналу 9 начинается процесс воспламенения узла инициирования. Последовательно воспламеняются: первая навеска дымного пороха, пороховой замедлитель, вторая навеска дымного пороха и наконец воспламеняется пороховой вышибной заряд. По мере набора определенного давления вышибная заглушка разрушается. Волна давления со скоростью звука распространяется в расширительной камере и создает там необходимый суммарный импульс давления для мгновенного подвижного дна и парашютной системы. With the approach of the flame front from the combustion of the charge of the mid-flight engine to the non-through channel 9, the ignition process of the initiation unit begins. Sequentially ignited: the first sample of smoke powder, powder moderator, the second sample of smoke powder and finally ignited powder charge. As a certain pressure builds up, the knockout plug is destroyed. A pressure wave with the speed of sound propagates in the expansion chamber and creates there the necessary total pressure pulse for the instantaneous moving bottom and parachute system.

Расчетами и экспериментальными работами показано, что величина суммарного импульса в расширительной камере в зависимости от времени его достижения зависит от таких факторов:
- толщины (прочность) вышибной заглушки;
- массы порохового заряда;
- марки пороха порохового заряда;
- объема полости камеры высокого давления и расширительной камеры.Calculations and experimental studies have shown that the value of the total pulse in the expansion chamber, depending on the time it was reached, depends on such factors:
- thickness (strength) of the knockout plug;
- mass of the powder charge;
- marks of gunpowder powder;
- the volume of the cavity of the high-pressure chamber and expansion chamber.

Изобретение использовано в противоградовой ракете "Алан-2", которая успешно прошла контрольные и эксплуатационные летные испытания (непосредственно в условиях противоградовой защиты). В ней устройство парашютирования включает пороховой вышибной заряд массой w=1,0 г, свободный начальный объем расширительной камеры 30 см³ и конечный 250 см³. Толщина вышибной заглушки - 0,1 мм.The invention was used in the anti-hail rocket "Alan-2", which successfully passed control and operational flight tests (directly in the conditions of anti-hail protection). In it, the parachuting device includes a powder charge discharge mass of w = 1.0 g, a free initial volume of the expansion chamber of 30 cm ³ and a final 250 cm ³ . The thickness of the knockout plug is 0.1 mm.

Claims

A parachuting device of an anti-hail rocket with a marching engine containing a powder charge, an initiation unit, a movable bottom, a parachute system, characterized in that it is equipped with a high-pressure chamber having a knockout plug separating it from the expansion chamber, and the initiation unit is a powder moderator, made in the form of a cylindrical column with a channel jumper, on both ends of which there are samples of smoke powder, while the initiation unit is partially recessed into cash sustainer engine.