RU2475692C2 - Pyromechanical separation system of combined type - Google Patents

Pyromechanical separation system of combined type Download PDF

Info

Publication number
RU2475692C2
RU2475692C2 RU2011108053/11A RU2011108053A RU2475692C2 RU 2475692 C2 RU2475692 C2 RU 2475692C2 RU 2011108053/11 A RU2011108053/11 A RU 2011108053/11A RU 2011108053 A RU2011108053 A RU 2011108053A RU 2475692 C2 RU2475692 C2 RU 2475692C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
powder
charging chamber
charge
cavity
ultrasound
Prior art date
Application number
RU2011108053/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011108053A (en
Inventor
Владимир Владимирович Ефанов
Евгений Николаевич Кузин
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина"
Priority to RU2011108053/11A priority Critical patent/RU2475692C2/en
Publication of RU2011108053A publication Critical patent/RU2011108053A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2475692C2 publication Critical patent/RU2475692C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Fuel Cell (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)

Abstract

FIELD: blasting operations.
SUBSTANCE: pyromechanical separation system consists of an annular charging chamber, a thrown annular piston, an elongated charge of detonating explosive arranged along the axis of that charging chamber, labyrinth-type obturators and shear pins. Elements of tubular ballistite powder and/or mixed solid propellant in the form of single-channel cartridges and/or plates are inserted tightly in the cavity of the charging chamber throughout its length. Elongated charge of detonating explosive is arranged on the channel axis of those elements with a gap between housing of elongated charge and arch of powder and/or fuel element, or a cap with grained or pyroxiline powder, and/or powder of small arms, and/or black powder is inserted tightly in the cavity of the charging chamber throughout its length. Separation and throwing of heavy bodies weighing several tens of kilograms with speeds of about 20-40 m/s and with the strictly specified speed vector is performed.
EFFECT: improvement of the system.
2 dwg

Description

Изобретение относится к области взрывного дела, а также разработки средств и систем бортовой и наземной пироавтоматики и может быть использовано на объектах ракетно-космической, авиационной, специальной техники социально-экономического, научного и военного назначения.The invention relates to the field of blasting, as well as the development of means and systems for airborne and ground-based pyroautomatics and can be used at rocket and space, aviation, special equipment of socio-economic, scientific and military purposes.

Широкое распространение в ряде конструкций реальных современных летательных аппаратов получили пиромеханические устройства и системы (ПМУ и ПМС, соответственно), использующие в качестве исполнительных элементов детонирующие удлиненные заряды бризантных взрывчатых веществ как кумулятивного, так и некумулятивного типов (будем их именовать УКЗ и УЗ, соответственно) [1-3]. Другое прочно закрепившееся название ПМС данного типа - это системы отделения.Pyromechanical devices and systems (PMU and PMS, respectively), which use detonating elongated charges of explosive substances of both cumulative and non-cumulative types (we will call them UKZ and UZ, respectively), are widely used in a number of designs of real modern aircraft. [1-3]. Another well-established name for PMS of this type is separation systems.

В практике проектирования и использования, в первую очередь бортовых ПМС, достаточно часто предпочтение отдается системам отделения на основе УЗ, особенно в тех случаях, когда одновременно с отделением требуется обеспечить метание (отстрел) элемента конструкции со строго заданной скоростью.In the practice of designing and using, first of all, airborne ICPs, quite often preference is given to separation systems based on ultrasonic testing, especially in cases when simultaneously with separation it is necessary to ensure throwing (shooting) of a structural element with a strictly specified speed.

Несмотря на большое разнообразие предложенных гипотетических конструктивно-компоновочных схем систем отделения на УЗ практическое применение нашли, главным образом, три схемы.Despite the great diversity of the proposed hypothetical structural and layout schemes of separation systems for ultrasound, mainly three schemes have found practical application.

Известно схема ПМС на УЗ так называемого линейного типа (иногда называется кольцевой) [4, стр.17, рис.1]. Удлиненный заряд пропущен через сквозные отверстия в стяжках, скрепляющих стенки зарядной камеры. При взрыве снаряжения УЗ происходит механическое разрушение стяжек (в местах пропускания через них УЗ); образующиеся продукты детонации и высокоскоростные осколки оболочек УЗ, воздействуя на боковые стенки зарядной камеры, раздвигают отделяемые элементы конструкции. Входящие в конструкцию обтюраторы лабиринтного типа нужны для защиты внутренней части ЛА от продуктов взрыва и копоти. Такие конструкции используются, например, для решения задач аварийного сброса фонаря кабины пилота или отделения кабины вместе с летчиком [1; 4]. Недостатком таких систем является невысокий импульс метания.There is a known ICP scheme for ultrasound of the so-called linear type (sometimes called ring type) [4, p. 17, Fig. 1]. An elongated charge is passed through the through holes in the couplers fastening the walls of the charging chamber. With the explosion of ultrasonic equipment, there is a mechanical destruction of the screeds (at the places where the ultrasound passes through them); the resulting detonation products and high-speed fragments of ultrasonic shells, acting on the side walls of the charging chamber, push apart detachable structural elements. The labyrinth type obturators included in the design are needed to protect the inside of the aircraft from explosion products and soot. Such designs are used, for example, to solve the problems of emergency dumping of the lamp of the cockpit or separating the cockpit with the pilot [1; four]. The disadvantage of such systems is a low throwing momentum.

Известна ПМС на УЗ на основе линейного устройства разделения (ЛУРа) [2, стр.65, рис.1.35], представляющего собой оплощенную тонкостенную металлическую (чаще всего стальную) трубу-оболочку с эластичным заполнителем внутри. Через заполнитель проходят, как правило, два (для обеспечения требуемого показателя надежности системы) линейных заряда - УЗ (на рис.1.35 [2] УЗ не совсем удачно назван газообразующим шнуром). При детонации УЗ за счет образующихся продуктов детонации происходит деформирование трубы-оболочки, как правило, без разрушения стенок; изначально оплощенная труба принимает форму, близкую в сечении к круглой. При этом происходит срезание (разламывание) силовых элементов и расталкивание разделяемых блоков изделия.Known PMS on ultrasound based on a linear separation device (LUR) [2, p. 65, Fig. 1.35], which is a flattened thin-walled metal (most often steel) pipe tube with an elastic filler inside. As a rule, two linear charges pass through the filler (to provide the required reliability indicator of the system) - ultrasound (in Fig. 1.35 [2] the ultrasound is not quite well called a gas-forming cord). During the detonation of ultrasound due to the resulting detonation products, the pipe-shell is deformed, as a rule, without breaking the walls; the initially flattened pipe takes a shape close to round in cross section. When this occurs, the cutting (breaking) of the power elements and pushing apart the blocks of the product.

Достоинством ЛУРов является то, что разделяемые конструкции практически не испытывают ударных нагрузок, сильных вибраций; продукты детонации и осколки оболочки УЗ полностью «закапсюлированы» внутри трубы-оболочки. К недостатку, присущему системам отделения на УЗ линейного типа, добавляется еще один - невысокое единообразие действия из-за неминуемого разброса физико-механических характеристик материала, из которого изготовлена труба-оболочка.The advantage of LURs is that the shared structures practically do not experience shock loads, strong vibrations; detonation products and fragments of the ultrasonic sheath are completely “encapsulated” inside the sheath pipe. To the drawback inherent in the separation systems for ultrasound of a linear type, one more is added - the low uniformity of action due to the inevitable dispersion of the physico-mechanical characteristics of the material of which the shell pipe is made.

Для существенного увеличения импульса метания разработаны и приняты к практическому использованию системы отделения, так называемого поршневого типа [4, стр.17, 22; рис.2,7]. Конструктивно такая система состоит из зарядной камеры кольцевой формы. Внутри зарядной камеры по всей ее длине примерно на оси зарядной камеры размещен УЗ. Роль крышки зарядной камеры выполняет кольцевой поршень, являющийся неотъемлемой частью метаемой (отстреливаемой) конструкции. УЗ играет роль пироэнергодатчика, источника рабочего тела - продуктов детонации.To significantly increase the throwing momentum, a separation system, the so-called piston type, was developed and adopted for practical use [4, p. 17, 22; fig. 2.7]. Structurally, such a system consists of a ring-shaped charging chamber. Ultrasound is placed inside the charging chamber along its entire length approximately on the axis of the charging chamber. The role of the cover of the charging chamber is performed by an annular piston, which is an integral part of the missile (shooting) design. Ultrasound plays the role of a pyroenergy sensor, the source of the working fluid - detonation products.

Для обеспечения сохранения герметичности зарядной камеры в течение достаточно длительного периода разгона кольцевого поршня и воспрепятствования прорыва продуктов детонации через зазор между стенками зарядной камеры и поршня в конструкцию системы включены обтюраторы лабиринтного типа. За счет этого существенно увеличивается импульс метания отделяемой конструкции. Срезающиеся шпильки удерживают кольцевой поршень в исходном положении и препятствуют его самопроизвольному перемещению при транспортировании летательного аппарата, его запуске и во время полета. По сути дела СР поршневого типа представляет собой короткоствольную минометную систему, где роль метательного заряда играет бризантное взрывчатое вещество, являющееся снаряжением УЗ.To ensure the preservation of the tightness of the charging chamber for a sufficiently long period of acceleration of the annular piston and preventing the breakthrough of detonation products through the gap between the walls of the charging chamber and the piston, labyrinth type shutters are included in the system design. Due to this, the throwing momentum of the detachable structure significantly increases. Cutting studs hold the annular piston in its original position and prevent its spontaneous movement during transportation of the aircraft, its launch and during flight. In fact, a piston-type superlattice is a short-barreled mortar system, where the role of a propellant is played by a blasting explosive, which is an ultrasonic equipment.

Данное техническое решение является наиболее близким по сущности к заявляемому изобретению и принято за прототип.This technical solution is the closest in essence to the claimed invention and is taken as a prototype.

Анализ предельных возможностей систем отделения поршневого типа показывает, что при реальных геометрических размерах зарядных камер и допустимых уровнях перегрузок такие системы обеспечивают получение скоростей метания до 20-40 м/с [4]. Этого сравнительно легко можно достичь, если, пользуясь терминологией внутренней баллистики ствольных систем [5], плотности заряжания составляют ω/W0=(2-20)·10-3 кг/м3, относительные массы ω/М=(1-3)·10-4, а относительные длины стволов λд=0,5-0,2 (здесь ω - масса взрывчатого вещества в УЗ на единице его длины, кг/м; W0 - начальный удельный объем зарядной камеры, м2; М - приведенная масса метаемого тела к единице длины УЗ, кг/м; λд=xд0, xд - длина ствола (кольцевого поршня), м; Н0 - начальная высота зарядной камеры, м). Таким условиям заряжания соответствуют начальные давления в зарядной камере порядка р0=(50-300) кГ/см2.An analysis of the maximum capabilities of piston-type separation systems shows that with real geometric dimensions of the charging chambers and acceptable levels of overload, such systems provide throwing speeds of up to 20-40 m / s [4]. This can be relatively easily achieved if, using the terminology of the internal ballistics of barrel systems [5], the charge densities are ω / W 0 = (2-20) · 10 -3 kg / m 3 , the relative masses are ω / M = (1-3 ) · 10 -4 , and the relative length of the trunks λ d = 0.5-0.2 (here ω is the mass of the explosive in the ultrasound unit of its length, kg / m; W 0 is the initial specific volume of the charging chamber, m 2 ; M is the reduced mass of the propelled body to a unit length of ultrasound, kg / m; λ d = x d / H 0 , x d is the length of the barrel (ring piston), m; H 0 is the initial height of the charging chamber, m). Such loading conditions correspond to initial pressures in the charging chamber of the order of p 0 = (50-300) kg / cm 2 .

Однако в ракетно-космической, авиационной и другой технике встречаются часто задачи, требующие метания очень массивных (несколько десятков и даже сотен кг) тел примерно с такими же скоростями (20-40 м/с). В подобных случаях необходимо либо на порядок увеличивать λд, либо (при том же уровне ω/М) резко повышать плотность заряжания ω/W0, т.е. в конечном счете - начальное давление p0 в зарядной камере. Вполне естественно, оба эти пути приводят к необходимости существенного утолщения стенок кольцевой зарядной камеры и как следствие - ее утяжеления, а также к резкому повышению ударных нагрузок и возрастанию перегрузок.However, in rocket-space, aviation and other equipment, tasks are often encountered that require throwing very massive (several tens or even hundreds of kg) bodies with approximately the same speeds (20-40 m / s). In such cases, it is necessary either to increase λ d by an order of magnitude or (at the same level of ω / M) to sharply increase the charge density ω / W 0 , i.e. ultimately, the initial pressure p 0 in the charging chamber. Naturally, both of these paths lead to the need for a substantial thickening of the walls of the annular charging chamber and, as a consequence, to its weight, as well as to a sharp increase in shock loads and an increase in overloads.

Возможный путь решения данной проблемы - замена УЗ как источника рабочего тела на пороховой заряд, который обеспечит более «мягкое» метание массивных тел с большими скоростями. Однако в этом случае необходимо обеспечить практически мгновенное воспламенение порохового заряда по всему периметру кольцевой зарядной камеры. Добиться этого с применением штатных средств воспламенения практически невозможно. В противном случае неизбежны перекосы и заклинивание кольцевого поршня в процессе его движения в зарядной камере.A possible way to solve this problem is to replace ultrasound as a source of the working fluid with a powder charge, which will provide a more “softer” throwing of massive bodies with high speeds. However, in this case, it is necessary to provide almost instantaneous ignition of the powder charge around the entire perimeter of the annular charging chamber. To achieve this using standard means of ignition is almost impossible. Otherwise, distortions and jamming of the annular piston during its movement in the charging chamber are inevitable.

Задачей предложенного технического решения является создание пиромеханической системы отделения, обеспечивающей многократное увеличение по сравнению с системой отделения поршневого типа на УЗ импульса метания при сохранении максимального давления в зарядной камере на том же уровне.The objective of the proposed technical solution is to create a pyromechanical separation system that provides a multiple increase in comparison with the piston type separation system on the ultrasonic throwing pulse while maintaining the maximum pressure in the charging chamber at the same level.

Указанный технический результат достигается тем, что в конструкцию известной системы отделения, состоящей из зарядной камеры кольцевой формы с размещенным в ней по всей ее длине на оси удлиненным зарядом бризантного ВВ, метаемого тела в виде кольцевого поршня, срезающихся шпилек и обтюраторов лабиринтного типа, в качестве основного метательного заряда, плотно посаженного в зарядной камере, по всей ее длине, применены элементы трубчатого баллиститного пороха и/или смесевого твердого топлива в виде одноканальных шашек и/или шайб, причем удлиненный заряд бризантного ВВ размещен одновременно на оси канала этих элементов с зазором между корпусом УЗ и сводом порохового и/или топливного элемента, либо применен картуз с зерненным пироксилиновым порохом и/или порохом стрелкового оружия и/или дымным порохом. Удлиненный заряд выполняет, главным образом, роль детонационного воспламенителя, обеспечивающего практически одновременное и мгновенное воспламенение пороха по всему периметру зарядной камеры. Основной же вклад в импульс метания вносят продукты горения пороховых элементов, вследствие чего сохраняя максимальное давление в зарядной камере на одном и том же уровне (и следовательно, не увеличивая прочности зарядной камеры), можно существенно повысить импульс метания. Такую систему отделения можно назвать комбинированной или системой типа «УЗ + порох».The specified technical result is achieved by the fact that in the design of the known separation system, consisting of a charging chamber of a circular shape with an elongated charge of a blasting explosive placed in it along its entire axis, a missile body in the form of an annular piston, shear pins and labyrinth type seals, as the main propellant charge, tightly planted in the charging chamber, along its entire length, elements of tubular ballistic powder and / or mixed solid fuel in the form of single-channel checkers and / or washers are used, moreover, a long blast of explosive explosives is placed simultaneously on the axis of the channel of these elements with a gap between the body of the ultrasound and the vault of the powder and / or fuel element, or a cap is used with granular pyroxylin powder and / or gunpowder and / or smoke powder. The elongated charge mainly plays the role of a detonation igniter, providing almost simultaneous and instantaneous ignition of the powder around the entire perimeter of the charging chamber. The main contribution to the throwing momentum is made by the combustion products of the powder elements, as a result of which maintaining the maximum pressure in the charging chamber at the same level (and therefore without increasing the strength of the charging chamber), it is possible to significantly increase the throwing momentum. Such a separation system can be called a combination or a system of type "ultrasound + gunpowder."

В заявляемой конструкции предлагается использовать в качестве детонационного воспламенителя УЗ в металлических (медных, алюминиевых, стальных, свинцовых) оболочках. Ведущим фактором, определяющим динамику процесса воспламенения пороха, будет ударно-волновой разогрев пороховых элементов под действием высокоскоростных осколков оболочки УЗ. Ударные давления (давления, возникающие при ударе осколка оболочки УЗ по пороховому элементу) по крайней мере на два порядка превосходят так называемые квазистатические давления, создаваемые продуктами детонации, и давления, создаваемые воздушной ударной волной. Они значительно превосходят критические давления, при которых гарантируется возбуждение в пороховом элементе взрывчатого превращения в форме горения. В результате этого задержки воспламенения пороха будут весьма малыми (составят десятые, либо даже сотые доли миллисекунд) и, что особенно важно, очень стабильными. За счет этого будет обеспечено высокое единообразие действия системы отделения.In the claimed design, it is proposed to use ultrasound in a metal (copper, aluminum, steel, lead) shells as a detonation igniter. The leading factor determining the dynamics of the process of ignition of powder will be shock-wave heating of powder elements under the action of high-speed fragments of the ultrasonic shell. The shock pressures (the pressures arising from the impact of a fragment of a US shell on a powder element) are at least two orders of magnitude higher than the so-called quasistatic pressures created by detonation products and those created by an air shock wave. They significantly exceed the critical pressures at which the excitation in the powder element of the explosive transformation in the form of combustion is guaranteed. As a result of this delay, the ignition of the powder will be very small (amount to tenths or even hundredths of a millisecond) and, most importantly, very stable. Due to this, a high uniformity of operation of the separation system will be ensured.

В качестве основного метательного порохового заряда предлагается использовать гомогенные нитроцеллюлозные пороха (например, трубчатые баллиститные типа НМФ-2, РСИ-12к, или зерненые с несколькими каналами пироксилиновые пороха типа семиканального пороха 4/7), или пороха стрелкового оружия или сферические), либо гетерогенные смесевые пороха (например, традиционный дымный порох марок ДРП, КЗДП), либо смесевые твердые топлива (СТТ) на основе бутилкаучука, полибутадиенов или поливинилизопренов в виде одноканальных трубок, шашек или шайб.It is proposed to use homogeneous nitrocellulose gunpowder (for example, tubular ballistic type NMF-2, RSI-12k, or pyroxylin gunpowder like seven-channel gunpowder 4/7) or small arms or spherical gunpowder, or heterogeneous mixed powders (for example, traditional smoke powder of the DRP, KZDP) grades, or mixed solid fuels (CTT) based on butyl rubber, polybutadiene or polyvinylisoprene in the form of single-channel tubes, blocks or washers.

Из пироксилиновых порохов предпочтение должно быть отдано зернененым порохам из-за высокой скорости газообразования как за счет развитой поровой структуры пороховых элементов, так и за счет уменьшения до минимума толщины горящего свода (50÷90 мкм).Of pyroxylin powders, preference should be given to granular powders due to the high rate of gas generation due to the developed pore structure of the powder elements, and by minimizing the thickness of the burning arch (50 ÷ 90 microns).

На фиг.1 приведена принципиальная схема комбинированной системы отделения «УЗ + порох», в конструкции которой в качестве порохового заряда использован трубчатый баллиститный порох (или одноканальные шашки, шайбы СТТ). В ее состав входят: кольцевой поршень (1); зарядная камера (2); удлиненный заряд (3); элемент трубчатого пороха или одноканальная шашка СТТ (4); обтюраторы лабиринтного типа (5); срезающиеся шпильки (6).Figure 1 shows a schematic diagram of a combined separation system "ultrasound + gunpowder", the design of which as a powder charge used tubular ballistic gunpowder (or single-channel checkers, washers CTT). It includes: annular piston (1); charging chamber (2); extended charge (3); element of tubular powder or single-channel checker CTT (4); labyrinth type obturators (5); cutting studs (6).

На фиг.2 представлена принципиальная схема комбинированной системы отделения «УЗ + порох», в конструкции которой в качестве порохового заряда использован зерненый пироксилиновый порох, либо порох стрелкового оружия, либо дымный порох. Поз.7 обозначен на рисунке фиг.2 картуз с порохом; остальные обозначения аналогичны приведенным на фиг.1.Figure 2 presents a schematic diagram of a combined separation system "ultrasound + gunpowder", the design of which is used as a powder charge granular pyroxylin powder, or gunpowder small arms, or smoke powder. Pos.7 is indicated in the figure figure 2 cap with gunpowder; other designations are similar to those shown in figure 1.

Принцип работы предложенной системы состоит в следующем. При подаче сигнала на детонирующее устройство происходит срабатывание удлиненного заряда бризантного ВВ, который воспламеняет пороховой заряд практически одновременно по всему объему кольцевой зарядной камеры. По мере нарастания давления в зарядной камере срезаются шпильки, фиксирующие в исходном положении кольцевой поршень, последний начинает движение с ускорением по стволу зарядной камеры. В момент выхода на «дульный» срез зарядной камеры кольцевой поршень приобретает требуемую скорость.The principle of operation of the proposed system is as follows. When a signal is applied to the detonating device, an elongated blasting explosive charge is triggered, which ignites the powder charge almost simultaneously throughout the entire volume of the annular charging chamber. As the pressure builds up in the charging chamber, the studs are cut off, fixing the annular piston in the initial position, the latter begins to move with acceleration along the barrel of the charging chamber. At the moment of reaching the “muzzle” section of the charging chamber, the annular piston acquires the required speed.

В любом случае, для обеих конструктивных схем, приведенных на фиг.1 или на фиг.2, пороховые (топливные) трубки, шашки и шайбы или картуз с порохом должны быть достаточно плотно «посажены» в зарядную камеру; в противном случае неизбежно дополнительное дробление пороха, резкое увеличение горящей поверхности и, как следствие - резкий подъем давления в зарядной камере с возможным ее разрушением.In any case, for both structural schemes shown in figure 1 or figure 2, the powder (fuel) tubes, checkers and washers or cap with gunpowder should be sufficiently tightly "planted" in the charging chamber; otherwise, additional crushing of the powder, a sharp increase in the burning surface, and, as a result, a sharp increase in pressure in the charging chamber with its possible destruction, are inevitable.

В конструкции, приведенной на фиг.1, УЗ размещен строго на оси канала пороховой трубки или топливной шашки (шайбы). При детонации УЗ под действием взрывных нагрузок происходит незначительная (на 10-30%) осевая и радиальная деформация трубки (шашки, шайбы), после чего она горит параллельными слоями (при соблюдении условия плотной «посадки» ее в зарядной камере!). Дополнительным условием нормальной работы системы является наличие воздушного зазора между УЗ и сводом пороховой трубки (шашки, шайбы). Оптимальный зазор, установленный экспериментально, составляет 5-8 мм. При очень малых зазорах имеет место тенденция выравнивания давлений, создаваемых продуктами детонации, отраженной воздушной ударной волной и осколком оболочки УЗ при его ударе по своду трубки (шашки, шайбы). При отсутствии указанного зазора (при плотной посадке пороховых или топливных элементов на УЗ) воспламенения порохового (топливного) элемента, как правило, не происходит. Осколки оболочки УЗ при этом не образуются, в результате на пороховой (топливный) элемент воздействует давление, обусловленное скользящей детонационной волной, которое, будучи весьма кратковременным, существенно меньше величины давления, создаваемого в пороховой (топливной) массе металлическим осколком.In the design shown in figure 1, the ultrasound is placed strictly on the axis of the channel of the powder tube or fuel checkers (washers). Upon detonation of ultrasound under the action of explosive loads, an insignificant (by 10-30%) axial and radial deformation of the tube (checkers, washers) occurs, after which it burns in parallel layers (subject to the condition of its tight "fit" in the charging chamber!). An additional condition for the normal operation of the system is the presence of an air gap between the ultrasound and the vault of the powder tube (checkers, washers). The optimum gap established experimentally is 5-8 mm. At very small gaps, there is a tendency to equalize the pressures created by the detonation products reflected by the air shock wave and a fragment of the ultrasonic shell when it hits the tube arch (checkers, washers). In the absence of the specified gap (with a tight fit of the powder or fuel elements on the ultrasound), ignition of the powder (fuel) element, as a rule, does not occur. No fragments of the ultrasonic shell are formed, as a result, the pressure caused by the sliding detonation wave acts on the powder (fuel) element, which, being very short-lived, is significantly less than the pressure created by the metal fragment in the powder (fuel) mass.

Заявленное решение отличается от прототипа наличием нового существенного признака. В конструкцию поршневой системы отделения на основе УЗ дополнительно включен пороховой заряд в виде элементов трубчатого баллиститного пороха (одноканальных шашек или шайб СТТ) или картуза с зерненым пироксилиновым порохом, порохом стрелкового оружия или дымным порохом, выполняющий роль основного метательного заряда. Удлиненный заряд бризантного ВВ в отличие от прототипа играет, главным образом, роль детонационного воспламенителя пороховых элементов. Это отличие позволяет сделать вывод о соответствии заявленного решения критерию «Новизна».The claimed solution differs from the prototype in the presence of a new significant feature. The design of the piston separation system based on ultrasound also includes a powder charge in the form of elements of tubular ballistic powder (single-channel checkers or CTT washers) or a cap with granular pyroxylin powder, small arms powder or smoke powder, which plays the role of the main propellant charge. The elongated charge of the blasting explosive, unlike the prototype, plays mainly the role of a detonation igniter of powder elements. This difference allows us to conclude that the claimed solution meets the criterion of "Novelty."

В научно-технической литературе не обнаружено решений с такой совокупностью существенных признаков, следовательно, заявленное решение соответствует критерию «Изобретательский уровень».No solutions with such a combination of essential features were found in the scientific and technical literature, therefore, the claimed solution meets the criterion of "Inventive step".

Заявленное устройство содержит стандартные элементы из областей взрывного дела, машино- и приборостроения, следовательно, предлагаемое изобретение соответствует критерию «Промышленная значимость».The claimed device contains standard elements from the areas of blasting, machine and instrument engineering, therefore, the present invention meets the criterion of "Industrial significance".

Положительный эффект от применения предложенного технического решения состоит в том, что комбинированная система отделения «УЗ + порох» обеспечивает существенное увеличение импульса метания при сохранении максимального давления в зарядной камере и уровня ударных перегрузок на том же уровне, что и для системы - прототипа.The positive effect of the application of the proposed technical solution is that the combined separation system "ultrasound + gunpowder" provides a significant increase in the throwing pulse while maintaining maximum pressure in the charging chamber and the level of shock overloads at the same level as for the prototype system.

Источники информацииInformation sources

1. Вспомогательные системы ракетно-космической техники: Сб. переводов / Под ред. И.В.Тишунина. - М.: Мир, 1970.1. Auxiliary systems of rocket and space technology: Sat. Translation / Ed. I.V. Tishunina. - M.: Mir, 1970.

2. Юмашев Л.П. Устройство ракет-носителей (вспомогательные системы): Учеб. пособие. Самар. Гос. Аэрокосм. Ун-т, Самара, 1999.2. Yumashev L.P. The device of launch vehicles (auxiliary systems): Textbook. allowance. Samar. Gos. Aerospace. University, Samara, 1999.

3. Ефанов В.В., Кузин Е.Н., Тимофеев В.Н., Челышев В.П. Устройства и системы пироавтоматики летательных аппаратов на основе линейных кумулятивных зарядов // Общерос. научно-техн. журнал «Полет». 2003. №10. С.42-49.3. Efanov V.V., Kuzin E.N., Timofeev V.N., Chelyshev V.P. Devices and systems of pyroautomatics of aircraft based on linear cumulative charges // General. scientific and technical magazine "Flight". 2003. No. 10. S.42-49.

4. Ефанов В.В., Кузин Е.Н., Пичхадзе К.М., Челышев В.П. Энергобаллистические характеристики детонационных систем разделения КА для планетных иследований // Общерос. научно-техн. журнал «Полет». 2004. №5. С.16-22.4. Efanov V.V., Kuzin E.N., Pichkhadze K.M., Chelyshev V.P. Energy ballistic characteristics of detonation spacecraft separation systems for planetary exploration // General Russian. scientific and technical magazine "Flight". 2004. No5. S.16-22.

5. Серебряков М.Е. Внутренняя баллистика ствольных систем и пороховых ракет. М.: ГНТИ Оборонгиз, 1962.5. Serebryakov M.E. Internal ballistics of barrel systems and powder rockets. M .: GNTI Oborongiz, 1962.

Claims (1)

Пиромеханическая система отделения, состоящая из кольцевой зарядной камеры, метаемого кольцевого поршня, удлиненного заряда бризантного взрывчатого вещества, размещенного по оси этой зарядной камеры, обтюраторов лабиринтного типа, срезающихся шпилек, отличающаяся тем, что в полость зарядной камеры по всей ее длине плотно посажены элементы трубчатого баллиститного пороха и/или смесевого твердого топлива в виде одноканальных шашек и/или шайб, а удлиненный заряд бризантного взрывчатого вещества размещен на оси канала этих элементов с зазором между корпусом удлиненного заряда и сводом порохового и/или топливного элемента или в полость зарядной камеры по всей ее длине плотно посажен картуз с зерненным пироксилиновым порохом и/или порохом стрелкового оружия, и/или дымным порохом. The pyromechanical separation system, consisting of an annular charging chamber, a missile annular piston, an elongated blasting explosive charge placed along the axis of this charging chamber, labyrinth type obturators, cutting studs, characterized in that tubular elements are tightly inserted into the cavity of the charging chamber along its entire length ballistic gunpowder and / or mixed solid fuel in the form of single-channel checkers and / or washers, and an extended charge of blasting explosive is placed on the channel axis of these elements with With a gap between the body of the elongated charge and the arch of the powder and / or fuel cell, or in the cavity of the charging chamber along its entire length, a cap with tightly grained pyroxylin powder and / or small arms powder and / or smoke powder is tightly planted.
RU2011108053/11A 2011-03-03 2011-03-03 Pyromechanical separation system of combined type RU2475692C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011108053/11A RU2475692C2 (en) 2011-03-03 2011-03-03 Pyromechanical separation system of combined type

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011108053/11A RU2475692C2 (en) 2011-03-03 2011-03-03 Pyromechanical separation system of combined type

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011108053A RU2011108053A (en) 2012-09-10
RU2475692C2 true RU2475692C2 (en) 2013-02-20

Family

ID=46938526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011108053/11A RU2475692C2 (en) 2011-03-03 2011-03-03 Pyromechanical separation system of combined type

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2475692C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3698281A (en) * 1970-02-27 1972-10-17 Lockheed Aircraft Corp Explosive system
US5585596A (en) * 1993-07-13 1996-12-17 Tracor, Inc. Thrusting separation system
US5735626A (en) * 1996-09-26 1998-04-07 Mcdonnell Douglas Corp. Separating rail assembly
US6286430B1 (en) * 1998-06-02 2001-09-11 AEROSPATIALE SOCIéTé NATIONALE INDUSTRIELLE Device for the pyrotechnic cutting of non-metallic parts
WO2004068062A1 (en) * 2003-01-24 2004-08-12 Eads Space Transportation Sa Method of assembling a pyrotechnic separation device and pyrotechnic separation device thus obtained

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3698281A (en) * 1970-02-27 1972-10-17 Lockheed Aircraft Corp Explosive system
US5585596A (en) * 1993-07-13 1996-12-17 Tracor, Inc. Thrusting separation system
US5735626A (en) * 1996-09-26 1998-04-07 Mcdonnell Douglas Corp. Separating rail assembly
US6286430B1 (en) * 1998-06-02 2001-09-11 AEROSPATIALE SOCIéTé NATIONALE INDUSTRIELLE Device for the pyrotechnic cutting of non-metallic parts
WO2004068062A1 (en) * 2003-01-24 2004-08-12 Eads Space Transportation Sa Method of assembling a pyrotechnic separation device and pyrotechnic separation device thus obtained

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
АТТЕТКОВ А.А., ГНУСКИН A.M., ПЫРЬЕВ В.А., САГИДУЛЛИН Г.Г. Резка металлов взрывом. - М.: СИП РИА, 2000, с.177-183. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011108053A (en) 2012-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hetherington et al. Blast and ballistic loading of structures
AU2016204242B2 (en) Vehicle stabilization
NO163652B (en) DEVICE FOR CREATING A NARREMAALSKY, SPECIAL MEDIARRADY RADIATION.
TR201807643T4 (en) Multi-piece layered ammunition.
GB2494060A (en) Missile device
US20180292180A1 (en) Impulse and momentum transfer devise
US20160054108A1 (en) Kinetic fireball incendiary munition
Liu Explosion Physics
RU2320951C2 (en) Round for medium-and large-caliber guns
RU2475692C2 (en) Pyromechanical separation system of combined type
US20120192704A1 (en) Systems and methods for neutralizing explosive devices
RU2513052C2 (en) Solid-propellant rocket engine to withdraw rocket jettisonable parts
Burch Determining and mitigating the effects of firing a linear shaped charge under water
Baker et al. Insensitive munitions technology development
RU2590803C1 (en) Explosive charge of regular weapons and ammunition of primary purpose
SE535208C2 (en) A method for combating explosive-loaded weapon units and projectiles is therefore provided
Baker Insensitive munitions, requirements, technology, and testing
Bornstein Physical mechanisms for near-field blast mitigation with fluid-filled containers
Rashad et al. Numerical simulation of interior ballistics for large caliber guided projectile naval gun
Sloman Active blast mitigation systems using linear rocket motors
Salter et al. Why is Water so Efficient at Suppressing the Effects of Explosions?
PIVKO HAZARD CLASSES OF AMMUNITION AND EXPLOSIVES AND THEIR CHARACTERISTICS
Sadler Computational Modelling of Fragment Impacts on Reduced Composition B-filled 155 MM Artillery Rounds
Chick et al. 00 DEPARTMENT OF DEFENCE
Fuchs et al. IM Technologies & Implementation of New Designs

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20171110