RU2800462C1

RU2800462C1 - Pulse gas generator

Info

Publication number: RU2800462C1
Application number: RU2022120257A
Authority: RU
Inventors: Валентин Витальевич Фуфаев; Олег Юрьевич Антонов; Алексей Евгеньевич Прохоровский; Игорь Викторович Тартынов; Андрей Александрович Сычов
Filing date: 2022-07-25
Publication date: 2023-07-21

Abstract

FIELD: rocket technology.

SUBSTANCE: invention can be used in squibs in the design, experimental development, manufacture and operation of ejection devices for ejecting small and medium weight loads from their carriers. The pulse gas generator includes channel pyrotechnic solid propellant charge sticks initiated by an igniter coaxial to a cylindrical body, at the distal end of which a grate is mounted, whereas the channel pyrotechnic solid propellant charge sticks having corrugations at the ends are installed and fixed in the cylindrical body sequentially in longitudinal abutment to each other with a guaranteed annular gap relative to the cylindrical body between the threaded sleeve carrying the electric igniter equipped with bottom fire-transfer communication openings, and the overlapped membrane installed in the grate outlet nozzle on the support element placed inside the coaxial diffuser and configured for longitudinal relative movements, moreover, the grate coaxial with the cylindrical body has a radial dispersed outlet openings partially blocked by a coaxial diffuser rigidly connected to the cylindrical body. Each of the used channel pyrotechnic solid propellant charge sticks is made with an axial channel and mounted in a cylindrical body with a guaranteed annular gap formed by fixing the sticks between at least three equidistant longitudinal spacers fixed on the inner surface of the cylindrical body along its length, made of elastic material.

EFFECT: invention provides expansion of functionality, increase of speed and reliability.

1 cl, 4 dwg

Description

Импульсный газогенератор относится к области ракетной техники и может быть использован в пиропатронах при проектировании, экспериментальной отработке, изготовлении и эксплуатации катапультных устройств для отстрела грузов малой и средней массы от их носителей.The pulsed gas generator belongs to the field of rocket technology and can be used in squib cartridges in the design, experimental development, manufacture and operation of ejection devices for shooting small and medium mass loads from their carriers.

Из уровня техники известно катапультное устройство по патенту на изобретение РФ №2391255, приоритет от 11.01.2009. Катапультное устройство включает цилиндропоршневую систему, пиропатрон, газогенератор твердого ракетного топлива и центральную трубку, скрепленную с пиропатроном. Трубка выполнена полой, а заряд газогенератора выполнен многошашечным в виде канальных шашек, размещенных между центральной трубкой и корпусом газогенератора, профиль переднего днища выполнен коническим, а центральная трубка установлена с зазором по отношению к переднему днищу. Корпус газогенератора соединен газоводом с подпоршневым объемом цилиндропоршневой системы. Масса пиропатрона составляет 0,07 - 0,11 массы заряда твердого ракетного топлива газогенератора. Технический результат данного решения направлен на уменьшение веса и габаритов катапультного устройства, а также в повышении эффективности катапультирования.The prior art known ejection device according to the patent for the invention of the Russian Federation No. 2391255, priority dated 11.01.2009. The ejection device includes a cylinder-piston system, a squib, a solid propellant gas generator and a central tube fastened to the squib. The tube is made hollow, and the charge of the gas generator is made multi-block in the form of channel blocks placed between the central tube and the gas generator body, the profile of the front bottom is made conical, and the central tube is installed with a gap in relation to the front bottom. The gas generator housing is connected by a gas conduit to the under-piston volume of the cylinder-piston system. The mass of the squib is 0.07 - 0.11 of the mass of the gas generator solid propellant charge. The technical result of this solution is aimed at reducing the weight and dimensions of the ejection device, as well as increasing the ejection efficiency.

Известно стреляющее устройство для катапультного кресла пилотируемого летающего аппарата по патенту на изобретение РФ №2390471, приоритет от 22.12.2008, содержащее телескопический механизм, в виде неподвижного и подвижного цилиндров, колосник, пиросредство и инициатор. Пиросредство включает петарду, твердотопливные канальные шашки и размещено в оболочке-пакете из полиэтиленовой пленки ламинированной полиэтиленом. Пиросредство установлено в нижней полости неподвижного цилиндра телескопического механизма и зафиксировано посредством колосника, скрепленного с мембраной и пыжом, причем колосник установлен в неподвижном цилиндре телескопического механизма над пиросредством с возможностью продольного перемещения вдоль полости цилиндра.A firing device for the ejection seat of a manned aircraft is known according to the patent for the invention of the Russian Federation No. 2390471, priority dated 12/22/2008, containing a telescopic mechanism in the form of a fixed and movable cylinder, a grate, a pyrotechnic and an initiator. The fireworks includes a firecracker, solid fuel channel checkers and is placed in a sheath-package made of a polyethylene film laminated with polyethylene. The pyro means is installed in the lower cavity of the stationary cylinder of the telescopic mechanism and is fixed by means of a grate fastened to the membrane and the wad, and the grate is installed in the stationary cylinder of the telescopic mechanism above the pyro means with the possibility of longitudinal movement along the cylinder cavity.

Данному стреляющему устройству присущи те же недостатки, что и вышеописанного пиропатрона по патенту на изобретение РФ №2230211.This firing device has the same disadvantages as the above-described squib according to the patent for the invention of the Russian Federation No. 2230211.

Известен твердотопливный заряд газогенератора ракетного двигателя твердого топлива по патенту на изобретение №2213245, приоритет от 01.04.2002, состоящий из навески воспламенительного состава, заключенного в оболочку из полиэтилентерефталатной пленки, ламинированной полиэтиленом, выполнен в виде патронташа, свернутого в цилиндр с центральным каналом. Каждый карман патронташа заполнен элементом порохового состава плотной упаковки в загерметизированном виде. Патронташ своим наружным диаметром прилегает к внутренней поверхности камеры сгорания без зазора.A solid propellant charge of a gas generator of a solid propellant rocket engine according to a patent for invention No. 2213245, priority dated 04/01/2002, consisting of a sample of an igniter composition enclosed in a shell of polyethylene terephthalate film laminated with polyethylene, is made in the form of a bandolier rolled into a cylinder with a central channel. Each pocket of the cartridge belt is filled with an element of the powder composition of a dense package in a sealed form. The bandolier with its outer diameter is adjacent to the inner surface of the combustion chamber without a gap.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является пиропатрон для катапультного кресла пилотируемого летательного аппарата по патенту на изобретение РФ №2230211, приоритет от 14.10.2002, включающий гильзу, капсуль-воспламенитель, петарду, твердотопливные шашки, пыж, колосник и прокладочные элементы. Данное техническое решение относится к системам аварийного спасения экипажей летательных аппаратов, а именно к энергоисточникам стреляющих механизмов катапультных кресел (пиропатронам катапультирования).The closest device for the same purpose to the claimed invention in terms of the totality of features is a squib for the ejection seat of a manned aircraft according to the patent for the invention of the Russian Federation No. 2230211, priority dated 10.14. lining elements. This technical solution relates to emergency rescue systems for aircraft crews, namely to the energy sources of the firing mechanisms of ejection seats (ejection squibs).

Описанная в патенте конструкция пиропатрона обладает рядом недостатков, которые выражены в долговременности процесса работы пиропатрона, неравномерностью обеспечения высокого газообразования по всему внутреннему объему пиропатрона, высокого шлакообразования и низкой надежности его функционирования.The design of the squib described in the patent has a number of disadvantages, which are expressed in the long-term operation of the squib, uneven provision of high gas generation throughout the internal volume of the squib, high slag formation and low reliability of its operation.

Изобретение РФ №2230211 выбрано заявителем за прототип.The invention of the Russian Federation No. 2230211 was chosen by the applicant as a prototype.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании вышеописанных решений (патентов №2390471, №2213245, №2391255, №2230211), относится то, что, по существу, данные технические решения обладают рядом недостатков, не позволяющих применять их в полной мере, или ограниченно, в катапультных приводах носителей при следующих условиях: - сбросе груза массой - до 600 кг; - с вертикальной скоростью отделения от носителя - ≥6 м/с; - при высокой температурной нагрузке - до +85°С, - ограниченном уровне давления в приводе отделения - до 45⋅10⁶ Па с низким содержанием шлакового остатка, что позволяло бы проводить переснаряжение катапульты без промежуточной чистки и обслуживания.The reasons preventing the achievement of the technical result indicated below when using the above solutions (patents No. , or to a limited extent, in ejection drives of carriers under the following conditions: - dropping a load weighing up to 600 kg; - with a vertical speed of separation from the carrier - ≥6 m/s; - at high temperature load - up to +85°C, - limited level of pressure in the separation drive - up to 45⋅10 ⁶ Pa with a low content of slag residue, which would allow reloading the catapult without intermediate cleaning and maintenance.

Условия применения высокоскоростных носителей грузов предъявляют к катапультным устройствам и пиропатронам их задействующим повышенные технические и эксплуатационные требования. Так для надежного и безопасного отделения груза средней и малой массы требуется скорость вертикального перемещения груза относительно катапульты - ≥6 м/с.при сравнительно малой величине угловой скорости - ≤15 рад/с.Реализация этого требования возможна путем достижения импульса давления, развиваемого пиропатроном величины - 33 -41⋅10⁶ Па⋅с за время - 0,12-0,18 с. в диапазоне температур применения от - 65°С до+75°С.Кроме того, пиропатрон должен выдерживать кратковременное повышение температуры до +90°С и обеспечивать до 50 циклов перезаряжания без чистки и/или замены привода катапульты.The conditions for the use of high-speed cargo carriers impose increased technical and operational requirements on ejection devices and squibs that use them. So for reliable and safe separation of cargo of medium and small mass, the speed of vertical movement of the cargo relative to the catapult is required - ≥6 m / s. With a relatively low value of the angular velocity - ≤15 rad / s. The implementation of this requirement is possible by achieving a pressure pulse developed by a squib of magnitude - 33 -41⋅10 ⁶ Pa⋅s for the time - 0.12-0.18 s. in the application temperature range from -65°C to +75°C. In addition, the squib must withstand a short-term temperature rise to +90°C and provide up to 50 reloading cycles without cleaning and / or replacing the catapult drive.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является расширение функциональных возможностей, а именно, создание импульсного газогенератора, обеспечивающего при его инициировании новые, улучшенные параметры по быстродействию, надежности и оптимальным уровням внутрибаллистических характеристик продуктов сгорания твердотопливного заряда газогенератора с низким содержанием шлакового остатка, позволяющего в условиях сверхвысоких скоростей производить гарантированный отстрел полезного груза средней и малой массы (до 600 кг) от его носителя при многократном последующем применении используемого газогенератора без чистки и/или замены привода катапульты.The task to be solved by the present invention is to expand the functionality, namely, the creation of a pulsed gas generator that, when it is initiated, provides new, improved parameters for speed, reliability and optimal levels of intra-ballistic characteristics of the combustion products of a solid propellant charge of a gas generator with a low content of slag residue, which allows under conditions of ultra-high speeds, to carry out guaranteed shooting of a payload of medium and small mass (up to 600 kg) from its carrier with repeated subsequent use of the used gas generator without cleaning and / or replacing the catapult drive.

Требуемый технический результат достигается тем, что известный импульсный газогенератор, включает канальные шашки твердотопливного заряда, инициируемые от воспламенителя, размещенного соосно цилиндрическому корпусу, на дистальном конце которого смонтирован колосник.The required technical result is achieved by the fact that the well-known pulse gas generator includes channel blocks of a solid propellant charge initiated from an igniter placed coaxially with a cylindrical body, at the distal end of which a grate is mounted.

Особенностью импульсного генератора является то, что канальные пиротехнические шашки твердотопливного заряда, имеющие на торцах рифли, устанавливают и фиксируют в цилиндрическом корпусе последовательно в продольном примыкании друг к другу с гарантированным кольцевым зазором относительно цилиндрического корпуса между несущей электровоспламенитель резьбовой втулкой, снабженной донными огнепередаточными отверстиями коммуникации и перекрытой мембраной, установленной в выходном насадке колосника на опорном элементе, размещенном внутри коаксиального диффузора с возможностью продольных относительных перемещений, причем соосный с цилиндрическим корпусом колосник имеет радиально рассредоточенные выпускные отверстия, частично перекрытые коаксиальным диффузором, жестко связанным с цилиндрическим корпусом. Каждая из использованных канальных пиротехнических шашек твердотопливного заряда выполнена с осевым каналом и смонтирована в цилиндрическом корпусе с гарантированном кольцевым зазором, сформированным посредством фиксации шашек между закрепленными на внутренней поверхности цилиндрического корпуса по его длине, по меньшей мере, трех равноудаленных проставок, выполненных из эластичного материала.A feature of the pulse generator is that the channel pyrotechnic pieces of a solid propellant charge, having corrugations at the ends, are installed and fixed in a cylindrical body sequentially in longitudinal abutment to each other with a guaranteed annular gap relative to the cylindrical body between the threaded bushing carrying the electric igniter, equipped with bottom fire-transfer openings of communication and covered by a membrane installed in the outlet nozzle of the grate on a support element placed inside the coaxial diffuser with the possibility of longitudinal relative movements, and the grate coaxial with the cylindrical body has radially dispersed outlet openings partially covered by the coaxial diffuser rigidly connected to the cylindrical body. Each of the used channel pyrotechnic solid-propellant charge checkers is made with an axial channel and mounted in a cylindrical body with a guaranteed annular gap formed by fixing the checkers between at least three equidistant spacers fixed on the inner surface of the cylindrical body along its length, made of elastic material.

Оснащение канальных пиротехнических шашек твердотопливного заряда рифлями на торце, обращенными к воспламенителю, интенсифицирует всестороннее их горение за счет принудительного разворота огневого форса на открытую периферию и позволяет производить регулирование скорости газификации путем изменения соотношения их глубины и удлинения канальной шашки.Equipping channel pyrotechnic solid-fuel charge checkers with corrugations on the end facing the igniter intensifies their comprehensive combustion due to the forced turn of the firing force to the open periphery and allows you to control the gasification rate by changing the ratio of their depth and elongation of the channel checker.

Установка канальных пиротехнических шашек в цилиндрическом корпусе с гарантированным кольцевым зазором и с осевым каналом обеспечивает их активное горение как по внутренней, так и по наружной поверхности, то есть всестороннее, что_? значительно увеличивает площадь горения и удельный объем генерирования рабочих газов.The installation of channel pyrotechnic blocks in a cylindrical body with a guaranteed annular gap and with an axial channel ensures their active combustion both on the inner and outer surfaces, that is, all-round, what _? significantly increases the combustion area and the specific volume of generation of working gases.

Продольное размещение канальных пиротехнических шашек друг к другу формирует единый твердотопливный заряд, который без промежуточных средств воспламенения примыкает непосредственно к втулке, несущей штатный электровоспламенитель и опорному элементу, перекрытому сгорающей мембраной, толщина которой рассчитана экспериментальным путем в соответствии с условиями процесса горения, термодинамики и газоприхода при максимальной эффективности действия конструкции по назначению.The longitudinal placement of the channel pyrotechnic pieces to each other forms a single solid propellant charge, which, without intermediate means of ignition, adjoins directly to the sleeve carrying the regular electric igniter and the support element, covered by a burning membrane, the thickness of which is calculated experimentally in accordance with the conditions of the combustion process, thermodynamics and gas supply at maximum efficiency of the structure for its intended purpose.

Канальные пиротехнические шашки твердотопливного заряда устанавливают и фиксируют между несущей электровоспламенитель резьбовой втулкой, снабженной донными огнепередаточными отверстиями коммуникации и перекрытой мембраной, установленной в выходном насадке колосника на опорном элементе, размещенном внутри коаксиального диффузора с возможностью продольных относительных перемещений, что позволяет компенсировать контактные напряжения между шашками, возникающие при существенных температурных перепадах при хранении и эксплуатации.Channel pyrotechnic checkers of a solid propellant charge are installed and fixed between a threaded sleeve carrying an electric igniter, equipped with bottom fire-transfer holes of communication and a covered membrane installed in the grate outlet nozzle on a support element placed inside a coaxial diffuser with the possibility of longitudinal relative movements, which allows to compensate for contact stresses between the checkers, arising from significant temperature differences during storage and operation.

Выполнение на дне резьбовой втулки распределенных отверстий коммуникации позволяет диспергировать мощный огневой форс от штатного электровоспламенителя на инициирующие языки пламени по всей торцевой поверхности примыкающей шашки твердотопливного заряда, чем создается быстродействие импульсного газогенератора в целом.The provision of distributed communication holes at the bottom of the threaded bushing makes it possible to disperse a powerful fire force from a regular electric igniter to initiating flames over the entire end surface of the adjacent solid propellant charge block, which creates the speed of the pulsed gas generator as a whole.

Колосник выполнен в виде центробежного фильтра, представляющего собой соосный цилиндр, по образующей которого распределены выпускные отверстия, часть из которых, перекрыта коаксиальным диффузором, внутри которого размещена резьбовая втулка, несущая сам колосник и примыкающая к опорному элементу, фиксирующему твердотопливный заряд.The grate is made in the form of a centrifugal filter, which is a coaxial cylinder, along the generatrix of which outlet holes are distributed, some of which are blocked by a coaxial diffuser, inside of which there is a threaded sleeve carrying the grate itself and adjoining the support element fixing the solid propellant charge.

Подвижная резьбовая связь насадка с корпусом необходима для поджатая через опорный элемент пиротехнических шашек в монолитный твердотопливный заряд стабильного горения и газоприхода.A movable threaded connection of the nozzle with the body is necessary for stable combustion and gas supply, pressed through the supporting element of pyrotechnic checkers into a monolithic solid propellant charge.

На глухом дне и в выпускных радиальных отверстиях колосника, где газовый поток турбулизируется, оседают твердые несгоревшие частицы.On the dead bottom and in the outlet radial openings of the grate, where the gas flow is turbulent, solid unburned particles settle.

Коаксиальный диффузор, частично перекрывающий выпускные отверстия центробежного фильтра, образует канал в виде лабиринта для потока газа, который переориентируется вдоль его образующей, что формирует газодинамический затвор для открытой части выпускных отверстий. В результате этого внутри фильтра растет давление, что способствует полному догоранию твердых частиц генерированного газа, который интенсивно выбрасывается в рабочую систему.The coaxial diffuser, partially overlapping the outlet holes of the centrifugal filter, forms a channel in the form of a labyrinth for the gas flow, which is reoriented along its generatrix, which forms a gas-dynamic shutter for the open part of the outlet holes. As a result, pressure increases inside the filter, which contributes to the complete combustion of solid particles of the generated gas, which is intensively ejected into the working system.

Выбор пиротехнического состава для твердотопливного заряда продиктован тем, что смеси на основе нитрогуанидина и органических связующих представляют собой промышленно освоенный технологичный пиротехнический состав, который характеризуется высокой скоростью горения и большим содержанием чистого газообразного азота в продуктах горения, имеющих низкую температуру, что обеспечивает повышенную эффективность действия импульсного генератора по назначению.The choice of a pyrotechnic composition for a solid propellant charge is dictated by the fact that mixtures based on nitroguanidine and organic binders are an industrially developed technological pyrotechnic composition, which is characterized by a high burning rate and a high content of pure gaseous nitrogen in low-temperature combustion products, which provides increased efficiency of pulsed intended generator.

В качестве состава канальных пиротехнических шашек твердотопливного заряда используется смесь нитрогуанидина с окислителями в виде калиевой селитры, в связке с нитроцеллюлозным раствором, а также компонентами, повышающими энергетический потенциал топлива при следующем содержании компонентов, мас. % (нитрогуанидин - 53-57, калиевая селитра - 28-32, коллоксилин - 5-9, сплав АМД - 4-6, пятиокись ванадия - 2-4), известно из уровня техники, Патент РФ на изобретение №2634023 от 11.10.2016.A mixture of nitroguanidine with oxidizing agents in the form of potassium nitrate, in conjunction with a nitrocellulose solution, as well as components that increase the energy potential of the fuel with the following content of components, wt. % (nitroguanidine - 53-57, potassium nitrate - 28-32, colloxylin - 5-9, AMD alloy - 4-6, vanadium pentoxide - 2-4), known from the prior art, RF Patent for invention No. 2634023 dated 11.10. 2016.

Каждая из использованных канальных пиротехнических шашек твердотопливного заряда выполнена с осевым каналом и смонтирована в цилиндрическом корпусе с гарантированном кольцевым зазором, сформированным посредством фиксации шашек между закрепленными на внутренней поверхности цилиндрического корпуса по его длине, по меньшей мере, трех равноудаленных проставок, выполненных из эластичного материала (например, из картона).Each of the used channel pyrotechnic solid-propellant charge checkers is made with an axial channel and mounted in a cylindrical body with a guaranteed annular gap formed by fixing the checkers between at least three equidistant spacers fixed on the inner surface of the cylindrical body along its length, made of elastic material ( e.g. cardboard).

Шашки последовательно размещаются и фиксируются в цилиндрическом корпусе газогенератора враспор между, по меньшей мере, трех проставок, закрепленных клеевой композицией (например, клеем 88) к внутренней поверхности цилиндрического корпуса по его длине (показано на фиг.2).The checkers are sequentially placed and fixed in the cylindrical body of the gas generator against at least three spacers fixed with an adhesive composition (for example, glue 88) to the inner surface of the cylindrical body along its length (shown in figure 2).

Каждый существенный признак необходим, а их совокупность является достаточной для достижения новизны импульсного газогенератора, не присущей признакам в разобщенности, то есть поставленная в изобретении техническая задача решена не суммой эффектов, а новым сверхэффектом, объединяющих в едином замысле слагаемых признаков изобретения.Each essential feature is necessary, and their combination is sufficient to achieve the novelty of a pulsed gas generator, which is not inherent in features in disunity, that is, the technical problem posed in the invention is solved not by the sum of effects, but by a new super-effect, combining in a single concept the terms of the features of the invention.

Сущность изобретения поясняется чертежами, которые приведены в целях пояснительной части к описанию, не ограничивают объема притязаний совокупности признаков формулы. На чертежах представлены.The essence of the invention is illustrated by the drawings, which are given for the purposes of the explanatory part of the description, do not limit the scope of claims of the totality of the features of the formula. The drawings are shown.

Фиг. 1 - импульсный газогенератор в продольном разрезе.Fig. 1 - pulsed gas generator in longitudinal section.

Фиг. 2 - импульсный газогенератор в поперечном разрезе (А-А);Fig. 2 - pulsed gas generator in cross section (A-A);

Фиг. 3 - канальная пиротехническая шашка твердотопливного заряда в поперечном разрезе;Fig. 3 - channel pyrotechnic checker solid propellant charge in cross section;

Фиг. 4 - канальная пиротехническая шашка твердотопливного заряда в продольном разрезе (Б-Б).Fig. 4 - channel pyrotechnic checker of a solid propellant charge in a longitudinal section (B-B).

На фигурах обозначены следующие составные элементы газогенератора:The figures show the following components of the gas generator:

1 - канальная пиротехническая шашка твердотопливного заряда;1 - channel pyrotechnic checker of a solid propellant charge;

2 - цилиндрический корпус;2 - cylindrical body;

3 - кольцевой зазор твердотопливного заряда;3 - an annular gap of a solid propellant charge;

4 - проставка твердотопливного заряда;4 - solid propellant charge spacer;

5 - осевой канал твердотопливного заряда;5 - axial channel of the solid propellant charge;

6 - рифли канальной пиротехнической шашки;6 - corrugations of the channel pyrotechnic checker;

7 - резьбовая втулка;7 - threaded sleeve;

8 - электровоспламенитель газогенератора;8 - gas generator electric igniter;

9 коммуникационные отверстия;9 communication holes;

10 - выходной насадок;10 - outlet nozzles;

11 - мембрана;11 - membrane;

12 - опорный элемент;12 - support element;

13 - колосник;13 - grate;

14 - выпускные отверстия;14 - outlet holes;

15 - коаксиальный диффузор.15 - coaxial diffuser.

Импульсный газогенератор содержит твердотопливный заряд, выполненный из канальных пиротехнических шашек (1), установленных последовательно в примыкании друг к другу в цилиндрическом корпусе (2) газогенератора.The pulse gas generator contains a solid propellant charge made of channel pyrotechnic blocks (1) installed in series adjacent to each other in the cylindrical housing (2) of the gas generator.

Канальные пиротехнические шашки (1) твердотопливного заряда смонтированы с гарантированным кольцевым зазором (3), сформированным посредством размещения каждой шашки по месту своего размещения и фиксации посредством зажатия между равноудаленными местами крепления проставок (4) (Фиг. 2).The channel pyrotechnic checkers (1) of the solid propellant charge are mounted with a guaranteed annular gap (3) formed by placing each checker at its location and fixing by clamping between equidistant attachment points of the spacers (4) (Fig. 2).

Канальные пиротехнические шашки (1) твердотопливного заряда выполнены с осевым каналом (5) и по торцу оснащены рифлями (6) (фиг.3 и 4), развивающими поверхность их воспламенения и обеспечив всестороннее горение, за счет направленной передачи волны горения на наружную поверхность канальных пиротехнических шашек (1).Channel pyrotechnic checkers (1) of a solid propellant charge are made with an axial channel (5) and are equipped with corrugations (6) at the end (figure 3 and 4), developing their ignition surface and providing all-round combustion, due to the directed transmission of the combustion wave to the outer surface of the channel pyrotechnic checkers (1).

Рифли получены путем формования и прессования экспериментальным путем на производственных мощностях предприятия, их количество может быть любым, для пояснения сущности изобретения в описании их представлено четыре.Rifles are obtained by molding and pressing experimentally at the production facilities of the enterprise, their number can be any, to clarify the essence of the invention, four of them are presented in the description.

Со стороны рифлей (6) в цилиндрическом корпусе (2) через резьбовую втулку (7) закреплен штатный электровоспламенитель (8), в частности марки МПДО-2, инициируемый от внешнего блока управления (на фиг. условно не показан). Дно резьбовой втулки (7) снабжено коммуникационными отверстиями (9), направленными на канальные пиротехнические шашки (1) твердотопливного заряда импульсного газогенератора.On the side of the corrugation (6) in the cylindrical body (2) through the threaded bushing (7) a standard electric igniter (8) is fixed, in particular brand MPDO-2, initiated from an external control unit (not shown in Fig. conventionally). The bottom of the threaded bushing (7) is provided with communication holes (9) directed to the channel pyrotechnic checkers (1) of the solid propellant charge of the pulsed gas generator.

На дистальном конце цилиндрического корпуса (2) на резьбе установлен выходной насадок (10), который через перекрытую мембраной (11) опорный элемент (12) поджимает продольный столб канальных пиротехнических шашек (1) к дну резьбовой втулки (7) в монолит твердотопливного заряда.At the distal end of the cylindrical body (2), an outlet nozzle (10) is installed on the thread, which, through the support element (12) covered by the membrane (11), presses the longitudinal column of the channel pyrotechnic blocks (1) to the bottom of the threaded bushing (7) into the solid propellant charge monolith.

Полый выходной насадок (10) имеет центральный цилиндрический колосник (13) с выпускными отверстиями (14), распределенными по его поверхности, причем часть отверстий (14) выполнены внутри коаксиального диффузора (15), жестко скрепленного с соосным цилиндрическим корпусом (2).The hollow outlet nozzle (10) has a central cylindrical grate (13) with outlet holes (14) distributed over its surface, and some of the holes (14) are made inside the coaxial diffuser (15) rigidly fastened to the coaxial cylindrical body (2).

Функционирует импульсный газогенератор по предлагаемому изобретению следующим образом. При подаче импульса на электровоспламенитель (8) (например, МПДО-2) происходит срабатывание пороховой петарды из канальных пиротехнических шашек (1) твердотопливного заряда и заполнение продуктами сгорания объема резьбовой втулки (7). Перетекая через отверстия (9) в дне резьбовой втулки, газы турбулизируются и попадают в крестообразные пазы канальных пиротехнических шашек (1) (таблеток). Благодаря развитой поверхности горения происходит быстрый выход на рабочий режим импульсного газогенератора. При достижении давления 50-10⁶ Па вскрывается герметизирующая мембрана (11) и продукты сгорания попадают во внутреннюю полость насадка (10), в котором происходит торможение потока и осаждаение конденсированных частиц. Газы, выходя через радиальные отверстия (14) в насадке (13), отражаются от стенок коаксиального диффузора (15), теряют скорость, в результате чего в кольцевом зазоре между коаксиальным диффузором (15) и насадком (13) создается область постоянного повышенного давления, что позволяет обеспечить докритический режим истечения и стабильность рабочего давления при горении таблеток.Operates pulse gas generator according to the invention as follows. When a pulse is applied to an electric igniter (8) (for example, MPDO-2), a powder firecracker is triggered from channel pyrotechnic checkers (1) of a solid fuel charge and the volume of the threaded sleeve (7) is filled with combustion products. Flowing through the holes (9) in the bottom of the threaded sleeve, the gases are turbulent and enter the cross-shaped grooves of the channel pyrotechnic blocks (1) (tablets). Due to the developed combustion surface, the pulsed gas generator quickly reaches the operating mode. Upon reaching a pressure of 50-10 ⁶ Pa, the sealing membrane (11) opens and the combustion products enter the internal cavity of the nozzle (10), in which the flow is decelerated and condensed particles are deposited. Gases exiting through the radial holes (14) in the nozzle (13) are reflected from the walls of the coaxial diffuser (15), lose speed, as a result of which an area of constant high pressure is created in the annular gap between the coaxial diffuser (15) and the nozzle (13), which makes it possible to provide a subcritical flow regime and the stability of the working pressure during the combustion of the tablets.

Представленное техническое решение в качестве предложенного изобретения характеризуется простой маломерной конструкцией, технологически подтвержденным производством предприятием-изготовителем и надежной работоспособностью при эксплуатации в заданных условиях по назначению.The presented technical solution as a proposed invention is characterized by a simple small-sized design, technologically confirmed production by the manufacturer and reliable performance when operating under specified conditions for its intended purpose.

Импульсный газогенератор при его инициировании в сравнении с аналогами позволил улучшить параметры по быстродействию, надежности и оптимальным уровням внутрибаллистических характеристик продуктов сгорания твердотопливного заряда газогенератора с низким содержанием шлакового остатка, позволяющего в условиях сверхвысоких скоростей производить гарантированный отстрел полезного груза средней и малой массы (до 600 кг) от его носителя при многократном последующем применении используемого газогенератора без чистки и/или замены привода катапульты.The pulse gas generator, when initiated, in comparison with analogues, made it possible to improve the parameters for speed, reliability and optimal levels of intra-ballistic characteristics of the combustion products of a solid propellant charge of a gas generator with a low content of slag residue, which makes it possible to carry out guaranteed shooting of a payload of medium and small mass (up to 600 kg) under conditions of ultra-high speeds ) from its carrier during repeated subsequent use of the used gas generator without cleaning and / or replacing the catapult drive.

Отличительные признаки предложенного технического решения обеспечили кратное повышение производительности генерирования «холодных» чистых газов с низким содержанием конденсированных частиц, что расширило ресурсные возможности запуска устройств катапультирования при многократном применении по назначению импульсного газогенератора.The distinctive features of the proposed technical solution provided a multiple increase in the productivity of generating "cold" pure gases with a low content of condensed particles, which expanded the resource capabilities of launching ejection devices with repeated use of the pulsed gas generator for its intended purpose.

Claims

1. Pulsed gas generator, including channel pyrotechnic solid-propellant charge checkers initiated from an igniter coaxial to a cylindrical body, at the distal end of which a grate is mounted, characterized in that the solid-fuel charge channel pyrotechnic checkers, having corrugations at the ends, are installed and fixed in a cylindrical body sequentially in longitudinally adjoining each other with a guaranteed annular gap relative to the cylindrical body between the threaded bushing carrying the electric igniter, equipped with bottom fire-transfer openings of communication, and the overlapped membrane installed in the grate outlet nozzle on the support element placed inside the coaxial diffuser with the possibility of longitudinal relative movements, and coaxial with With a cylindrical body, the grate has radially dispersed outlet openings partially blocked by a coaxial diffuser rigidly connected to the cylindrical body.

2. The gas generator according to claim 1, characterized in that each of the used channel pyrotechnic solid-propellant charge checkers is made with an axial channel and mounted in a cylindrical body with a guaranteed annular gap formed by fixing the checkers between the blocks fixed on the inner surface of the cylindrical body along its length at least measure of three equidistant longitudinal spacers made of elastic material.