RU2800463C1 - Gas generator - Google Patents
Gas generator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2800463C1 RU2800463C1 RU2022120476A RU2022120476A RU2800463C1 RU 2800463 C1 RU2800463 C1 RU 2800463C1 RU 2022120476 A RU2022120476 A RU 2022120476A RU 2022120476 A RU2022120476 A RU 2022120476A RU 2800463 C1 RU2800463 C1 RU 2800463C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pyrotechnic
- channel
- gas generator
- solid propellant
- propellant charge
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Газогенератор относится к области ракетной техники и может быть использован в пиропатронах при проектировании, экспериментальной отработке, изготовлении и эксплуатации катапультных устройств для отстрела грузов, не превышающих 800 кг своей массы от их носителей.The gas generator belongs to the field of rocket technology and can be used in squibs in the design, experimental development, manufacture and operation of ejection devices for shooting loads not exceeding 800 kg of their mass from their carriers.
Из уровня техники известно катапультное устройство по патенту на изобретение РФ №2391255 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 dated 01/11/2009. 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 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.Known firing device for the ejection seat of a manned aircraft according to the patent for the invention of the Russian Federation No. 2390471 dated December 22, 2008, containing a telescopic mechanism in the form of a fixed and movable cylinders, 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 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 dated 04/01/2002, consisting of a sample of an igniter composition enclosed in a shell of a 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 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. . 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 от 14.10.2002 выбрано заявителем за прототип.The invention of the Russian Federation No. 2230211 dated 10/14/2002 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 800 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 800 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°С to +75°С. In addition, the squib must withstand a short-term increase in temperature up 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 800 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 800 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 газогенератор, включает канальные шашки твердотопливного заряда, инициируемые от воспламенителя, размещенного соосно цилиндрическому корпусу.The required technical result is achieved by the fact that the well-known gas generator includes channel blocks of a solid propellant charge, initiated from an igniter placed coaxially with a cylindrical body.
Особенностью газогенератора является то, что твердотопливный заряд образован, по меньшей мере, из трех видов канальных пиротехнических шашек в различных последовательностях: - А и В, - или А и С, - или А и В и С, установленных в примыкании друг к другу в удлиненном цилиндрическом корпусе с гарантированным кольцевым зазором, сформированным посредством их постановки и фиксации в зажатом состоянии между закрепленными к боковой поверхности твердотопливного заряда по его длине клеевой композицией, по меньшей мере, трех равноудаленных продольных проставок или спирального компенсатора, опоясывающего твердотопливный заряд внатяг, выполненных из эластичного материала, причем каждая из использованных канальных пиротехнических шашек - В выполнена из пиротехнического состава, обладающего скоростью процесса горения, кратно превышающую скорость процесса горения пиротехнических шашек А и/или С, в виде гладкого цилиндра с осевым каналом, а основание шашек А имеет образованную прессованием форму аксиальных зигов, обращенных при установке в цилиндрическом корпусе к электровоспламенителю.A feature of the gas generator is that the solid propellant charge is formed from at least three types of channel pyrotechnic pieces in various sequences: - A and B, - or A and C, - or A and B and C, installed adjacent to each other in an elongated cylindrical body with a guaranteed annular gap formed by their setting and fixing in a clamped state between the adhesive composition fixed to the side surface of the solid propellant charge along its length, at least three equidistant longitudinal spacers or a spiral compensator encircling the solid propellant charge in tension, made of elastic material, each of the used channel pyrotechnic checkers - B is made of a pyrotechnic composition having a burning rate that is a multiple of the burning process speed of pyrotechnic checkers A and / or C, in the form of a smooth cylinder with an axial channel, and the base of the checkers A has a shape formed by pressing axial ridges facing the electric igniter when installed in a cylindrical housing.
Использование пиротехнического состава канальных пиротехнических шашек - В, кратно превышающего скорость процесса горения пиротехнических шашек А и/или С необходимо для создания достаточного уровня избыточного давления в целях прогрева состава шашек, но полностью сгорающего до начала горения шашек А и/или С, не влияющего на энергетику работы газогенератора.The use of the pyrotechnic composition of channel pyrotechnic cartridges - B, which is a multiple of the speed of the combustion process of pyrotechnic cartridges A and / or C, is necessary to create a sufficient level of excess pressure in order to warm up the composition of the cartridges, but completely burn out before the combustion of cartridges A and / or C begins, which does not affect energy of the gas generator.
Пиротехнический состав канальных пиротехнических шашек - А и/или С использованный в газогенераторе состоит из пиротехнического состава, который содержит триаминогуанидин нитрат и полимерное связующее, преимущественно уретановый каучук, при следующем соотношении компонентов, мас. %:The pyrotechnic composition of the channel pyrotechnic checkers - A and / or C used in the gas generator consists of a pyrotechnic composition that contains triaminoguanidine nitrate and a polymer binder, mainly urethane rubber, in the following ratio, wt. %:
Установка канальных пиротехнических шашек в цилиндрическом корпусе с гарантированным кольцевым зазором обеспечивает их активное горение и по наружной поверхности, то есть всестороннее, что, по определению, увеличивает площадь горения и удельный объем генерирования рабочего газа.The installation of channel pyrotechnic blocks in a cylindrical body with a guaranteed annular gap ensures their active combustion also on the outer surface, that is, comprehensively, which, by definition, increases the combustion area and the specific volume of working gas generation.
Регулирование кольцевого зазора обеспечивается как равноудаленными продольными проставками из эластичного материала (например, из картона или паронита), так и спиральным компенсатором, служащим одновременно ограничителем усилия при установке втулки с электровоспламенителем. Применение спирального компенсатора предпочтительно ввиду обеспечения им постоянства соотношения открытой площади горения заряда и площади выходных сечений.The regulation of the annular gap is provided both by equidistant longitudinal spacers made of elastic material (for example, from cardboard or paronite), and by a spiral compensator, which simultaneously serves as a force limiter when installing a sleeve with an electric igniter. The use of a spiral compensator is preferable due to the fact that it ensures a constant ratio of the open charge burning area and the area of the outlet sections.
Гарантированный кольцевой зазор сформирован путем размещения и фиксацией в зажатом состоянии в цилиндрическом корпусе последовательно соединенных друг с другом канальных пиротехнических шашек: - А и В, -или А и С, или А и В и С, закреплением на их боковой поверхности по всей длине твердотопливного заряда клеевой композицией (например, клеем 88), по меньшей мере, трех равноудаленных продольных проставок, выполненных из эластичного материала (например, из картона или паронита) или спирального компенсатора.A guaranteed annular gap is formed by placing and fixing in a clamped state in a cylindrical body the channel pyrotechnic blocks connected in series with each other: - A and B, - or A and C, or A and B and C, fixing on their side surface along the entire length of the solid propellant charge with an adhesive composition (for example, glue 88), at least three equidistant longitudinal spacers made of an elastic material (for example, cardboard or paronite) or a spiral compensator.
В случае использования спирального компенсатора продольные проставки не используются.In the case of using a spiral compensator, longitudinal spacers are not used.
Спиральный компенсатор представляет собой удлиненную прямоугольную полоску, выполненную из эластичного материала (например, из картона или паронита) закрученную в спираль. Спиральный компенсатор размещен во внутреннем объеме цилиндрического корпуса. Канальные пиротехнические шашки: - А и В, - или А и С, или А и В и С последовательно размещаются и фиксируются в цилиндрическом корпусе газогенератора через спиральный компенсатор в зажатом состоянии.A spiral compensator is an elongated rectangular strip made of an elastic material (for example, cardboard or paronite) twisted into a spiral. The spiral compensator is placed in the internal volume of the cylindrical body. Channel pyrotechnic checkers: - A and B, - or A and C, or A and B and C are sequentially placed and fixed in the cylindrical body of the gas generator through a spiral compensator in a clamped state.
Цилиндрический корпус выполнен, по меньшей мере, с одним резьбовым заходом на его конце, а на боковой его поверхности выполнены распределенные радиальные отверстия, перекрытые прорываемой мембраной.The cylindrical body is made with at least one threaded entry at its end, and distributed radial holes are made on its lateral surface, covered by a breakable membrane.
Распределенные радиальные отверстия выполнены сквозными и предназначены для обеспечения выхода газовой фазы, образованной продуктами сгорания твердотопливного заряда в рабочую полость функционального устройства и поддержания необходимого предела давления.The distributed radial holes are made through and are designed to ensure the exit of the gas phase formed by the combustion products of the solid propellant charge into the working cavity of the functional device and maintain the required pressure limit.
Использование прорываемой мембраны вызвано тем, что газогенератор в исходном (незадействованном) состоянии должен оставаться герметичным в любых условиях хранения.The use of a ruptured membrane is due to the fact that the gas generator in the initial (unused) state must remain sealed under any storage conditions.
Каждая из использованных канальных пиротехнических шашек - С выполнена в виде гладкого цилиндра с осевым каналом, а каждая из использованных канальных пиротехнических шашек - В выполнена в виде шайбы, внутренний диаметр которой совпадает с осевым каналом пиротехнической шашки А или С.Each of the used channel pyrotechnic checkers - C is made in the form of a smooth cylinder with an axial channel, and each of the used channel pyrotechnic checkers - B is made in the form of a washer, the inner diameter of which coincides with the axial channel of the pyrotechnic checker A or C.
Электровоспламенитель закреплен в цилиндрическом корпусе через коническую резьбовую втулку, в формообразующей поверхности которой выполнены коммуникационные отверстия, направленные к канальным пиротехническим шашкам: - А и В, - или А и С, или А и В и С.The electric igniter is fixed in a cylindrical body through a conical threaded sleeve, in the shaping surface of which there are communication holes directed to the channel pyrotechnic checkers: - A and B, - or A and C, or A and B and C.
Коммуникационные отверстия выполненные в формообразующей поверхности конической резьбовой втулке предназначены для направленного воздействия образованных газовых струй на поверхность канальных пиротехнических шашек, имеющих направление и площадь, достаточные для создания условий их надежного поджога.The communication holes made in the forming surface of the conical threaded bushing are intended for the directed action of the formed gas jets on the surface of the channel pyrotechnic blocks, having a direction and area sufficient to create conditions for their reliable ignition.
Твердотопливный заряд, образованный и состоящий из канальных пиротехнических шашек: - А и В, - или А и С, или А и В и С, с одной стороны гибко опирается на основание аксиальных зигов крайней канальной пиротехнической шашки А на резьбовую втулку электровоспламенителя посредством пружинного компенсатора, установленного на тарелях в цилиндрическом корпусе, а с противной стороны примыкает к газодинамическому цилиндру, зафиксированному полой резьбовой втулкой, причем в газодинамическом цилиндре на образующей поверхности выполнены коммуникационные отверстия, предназначенные для разворота газового потока. Разворот газового потока осуществляется за счет разгона потока в каналах отверстий и резкого торможения при попадании в полость цилиндрического корпуса газогенератора.The solid propellant charge, formed and consisting of channel pyrotechnic blocks: - A and B, - or A and C, or A and B and C, on the one hand flexibly rests on the base of the axial ridges of the extreme channel pyrotechnic block A on the threaded bushing of the electric igniter by means of a spring compensator mounted on plates in a cylindrical body, and on the opposite side is adjacent to the gas-dynamic cylinder, fixed by a hollow threaded sleeve, and in the gas-dynamic cylinder on the generatrix there are communication holes designed to turn the gas flow. The reversal of the gas flow is carried out due to the acceleration of the flow in the channels of the holes and sharp braking when it enters the cavity of the cylindrical body of the gas generator.
Оснащение канальных пиротехнических шашек А твердотопливного заряда аксиальными зигами на торце, обращенными к электровоспламенителю, 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 С, а также обеспечивает одномоментное сгорание заряда без образования остаточно горящих дегрессивных элементов.Equipping channel pyrotechnic cartridges A of a solid propellant charge with axial ridges at the end facing the electric igniter intensifies their all-round combustion due to the forced turn of the fire 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 cartridge C, and also provides one-stage charge combustion without the formation of residually burning degressive elements.
Горение заряда по заданной программе обеспечивается количественным соотношением пиротехнических шашек А с аксиальными зигами и гладких цилиндрических шашек В и/или С.The combustion of the charge according to a given program is ensured by the quantitative ratio of pyrotechnic blocks A with axial ridges and smooth cylindrical blocks B and/or C.
Продольное примыкание канальных пиротехнических шашек друг к другу формирует единый твердотопливный заряд, в котором распределено могут устанавливаться пиротехнические канальные шашки С, которые ввиду достаточного удлинения заряда, передают от воспламенителя огневой импульс на дистанцированные области заряда, а также снижают эффект агрессивности газогенерации (падение давления на конечном участке) за счет увеличенного времени горения.The longitudinal junction of channel pyrotechnic blocks to each other forms a single solid propellant charge, in which pyrotechnic channel blocks C can be distributed, which, due to sufficient elongation of the charge, transmit a fire impulse from the igniter to distant charge areas, and also reduce the effect of aggressiveness of gas generation (pressure drop at the final area) due to the increased burning time.
Заряд с одной из сторон гибко опирается на резьбовую втулку электровоспламенителя путем установки пружинного компенсатора, нивелирующего осевые перегрузки, возникающие при эксплуатации газогенератора и газодинамические нагрузки при воздействии начального огневого импульса от электровоспламенителя.The charge on one side flexibly rests on the threaded bushing of the electric igniter by installing a spring compensator that levels the axial overloads that occur during the operation of the gas generator and gas-dynamic loads when exposed to the initial fire pulse from the electric igniter.
Втулка электровоспламенителя выполнена в виде конуса с перфорированной образующей поверхностью, выравнивающей давление пороховых газов при срабатывании электровоспламенителя и задающей направление тока газовых струй.The electric igniter bushing is made in the form of a cone with a perforated forming surface, which equalizes the pressure of the powder gases when the electric igniter is activated and sets the direction of the gas jets current.
Выполненное распределенное радиальное перфорирование корпуса обусловлено обеспечением сохранения газодинамической нагрузки вдоль заряда на уровне ниже образования условий эрозионного горения, в связи с чем конкретное положение отверстий и их размер определяются газодинамическим расчетом в каждом конкретном случае.The distributed radial perforation of the body is due to the maintenance of the gas-dynamic load along the charge at a level below the formation of erosive combustion conditions, and therefore the specific position of the holes and their size are determined by the gas-dynamic calculation in each particular case.
Установленная на дистальном конце газогенератора глухая полая пробка с опертым на нее газодинамическим цилиндром жестко замыкают конструкцию, а также создают условия торможения газового потока, а выполненные в цилиндре прямоугольные отверстия распределения, разворачивают поток в противоположном направлении, тем самым препятствуя образованию застойной зоны.A hollow hollow plug installed at the distal end of the gas generator with a gas-dynamic cylinder supported on it rigidly closes the structure, and also creates conditions for decelerating the gas flow, and rectangular distribution holes made in the cylinder turn the flow in the opposite direction, thereby preventing the formation of a stagnant zone.
Выбор пиротехнического состава для твердотопливного заряда продиктован тем, что смесь нитрата триаминогуанидина с уретановым связующим представляет собой промышленно освоенный технологичный пиротехнический состав, который характеризуется полной газификацией и смесью стабильных химически полностью прореагировавщих соединений.The choice of a pyrotechnic composition for a solid propellant charge is dictated by the fact that a mixture of triaminoguanidine nitrate with a urethane binder is an industrially developed technological pyrotechnic composition, which is characterized by complete gasification and a mixture of stable chemically completely reacted compounds.
Предложенный заявителем газогенератор позволяет повысить термостойкость и надежность исполнительных систем носителей, а также снизить количество шлакового остатка в приводах систем управления носителя по сравнению с вышеуказанных решений (патентов №2390471, №2213245, №2391255, №2230211).The gas generator proposed by the applicant makes it possible to increase the thermal stability and reliability of the executive systems of the carriers, as well as to reduce the amount of slag residue in the drives of the carrier control systems in comparison with the above solutions (patents No. 2390471, No. 2213245, No. 2391255, No. 2230211).
Отличительные признаки предложенного технического решения обеспечивают генерацию смеси не вступающих в реакцию газов по заданной программе, при полном отсутствии конденсированных соединений, что позволяет применять газогенератор для сброса грузов (не более 800 кг) в унифицированных приводах систем управления носителей без проведения промежуточного обслуживания.Distinctive features of the proposed technical solution provide the generation of a mixture of non-reactive gases according to a given program, in the complete absence of condensed compounds, which makes it possible to use the gas generator to dump loads (not more than 800 kg) in unified drives of carrier control systems without intermediate maintenance.
Каждый существенный признак необходим, а их совокупность является достаточной для достижения новизны 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 totality is sufficient to achieve the novelty of the 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 имеют чисто иллюстративную цель и не ограничивают объема притязаний совокупности признаков формулы.The essence of the invention is illustrated by drawings, which have a purely illustrative purpose and do not limit the scope of claims of the totality of the features of the claims.
На чертежах изображены:The drawings show:
на фиг.1 - предложенный газогенератор, продольный разрез;figure 1 - proposed gas generator, longitudinal section;
на фиг.2 - изометрический вид с разрезом, поясняющий установку спирального компенсатора;Fig. 2 is a sectional isometric view illustrating the installation of a spiral compensator;
на фиг.3 - разрез по А-А на фиг.1;figure 3 is a section along a-a in figure 1;
на фиг.4 - канальная пиротехническая шашка А с аксиальными зигами и ее разрез по Б-Б;figure 4 - channel pyrotechnic piece A with axial ridges and its section along B-B;
на фиг.5 - канальная пиротехническая цилиндрическая шашка В или С и ее разрез В-В.figure 5 - channel pyrotechnic cylindrical checker B or C and its section B-B.
Газогенератор (фиг.1) содержит твердотопливный заряд, выполненный из канальных пиротехнических шашек: - А (1) и В (3), - или А (1) и С (2), или А (1) и В (3) и С (2), установленных последовательно в примыкании друг к другу в цилиндрическом корпусе газогенератора (4).The gas generator (figure 1) contains a solid propellant charge made of channel pyrotechnic pieces: - A (1) and B (3), - or A (1) and C (2), or A (1) and B (3) and C (2) installed in series adjacent to each other in the cylindrical housing of the gas generator (4).
Канальные пиротехнические шашки: А (1) и В (3), - или А (1) и С (2), или А (1) и В (3) и С (2) смонтированы в цилиндрическом корпусе (4) с гарантированным кольцевым зазором (5), сформированным посредством заклинивания продольных проставок (6) (фиг.1) или спирального компенсатора (7) (фиг.2).Channel pyrotechnic checkers: A (1) and B (3), - or A (1) and C (2), or A (1) and B (3) and C (2) are mounted in a cylindrical housing (4) with a guaranteed an annular gap (5) formed by wedging the longitudinal spacers (6) (figure 1) or spiral compensator (7) (figure 2).
Канальные пиротехнические шашки А (1) выполнены с осевым каналом (8) и по торцу оснащены аксиальными зигами (9) (фиг.4), развивающими поверхность их воспламенения и обеспечив всестороннее горение, за счет направленной передачи волны горения на наружную поверхность шашек А (1) и/или С (2).Channel pyrotechnic checkers A (1) are made with an axial channel (8) and are equipped with axial ridges (9) at the end (figure 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 checkers A ( 1) and/or C (2).
Канальные пиротехнические шашки С (2) и шашки В (3) выполнены с каналом (10) в виде гладкого полого цилиндра (фиг.5).Channel pyrotechnic checkers C (2) and checkers B (3) are made with a channel (10) in the form of a smooth hollow cylinder (figure 5).
Со стороны зигов (9) в корпусе (4) через коническую резьбовую втулку (11) закреплен штатный электровоспламенитель (12), в частности марки МПДО-2, инициируемый от внешнего блока управления (условно не показан). Образующая поверхность резьбовой втулки (13) снабжена коммуникационными отверстиями (14), направленными вдоль канальных пиротехнических шашек А (1) и/или С (2) твердотопливного заряда газогенератора.On the side of the ridges (9) in the housing (4), through a conical threaded bushing (11), a regular electric igniter (12) is fixed, in particular brand MPDO-2, initiated from an external control unit (conditionally not shown). The forming surface of the threaded bushing (13) is provided with communication holes (14) directed along the channel pyrotechnic blocks A (1) and/or C (2) of the gas generator solid propellant charge.
Твердотопливного заряд газогенератора, гибко опирается со стороны зигов (9) на резьбовую втулку (11) посредством пружинного компенсатора (15), установленного на тарелях (16).The solid propellant charge of the gas generator flexibly rests on the side of the ridges (9) on the threaded bushing (11) by means of a spring compensator (15) mounted on plates (16).
С противоположной стороны твердотопливный заряд примыкает к газодинамическому цилиндру (17), зафиксированному полой резьбовой втулкой (18). Газодинамический цилиндр (17) имеет на образующей поверхности газодинамические отверстия (19) коммуникации, предназначенные для разворота газового потока.On the opposite side, the solid propellant charge adjoins the gas-dynamic cylinder (17) fixed by a hollow threaded sleeve (18). The gas-dynamic cylinder (17) has on the generating surface gas-dynamic openings (19) of communication, designed to turn the gas flow.
Цилиндрический корпус (4) выполнен в виде удлиненного цилиндра с резьбовыми заходами, имеющего на своей боковой поверхности распределенные радиальные отверстия (20) для выхода газа, перекрытые прорываемой мембраной (21).Cylindrical body (4) is made in the form of an elongated cylinder with threaded entries, having on its side surface distributed radial holes (20) for gas outlet, covered by a breakable membrane (21).
Функционирует газогенератор по изобретению следующим образом: при подаче импульса на электровоспламенитель МПДО-2 (12) происходит срабатывание пороховой петарды пиропатрона и заполнение продуктами сгорания объема втулки (11). Перетекая через отверстия (13) в боковой поверхности втулки, газ турбулизируется и попадает в крестообразные пазы аксиальных зигов канальных пиротехнических шашек А (1) поджигая основной состав пиротехнических шашек В (3) и/или С (2). Благодаря развитой поверхности горения происходит быстрый выход на режим. При достижении давления 30 Атм вскрывается герметизирующая прорываемая мембрана (21) и продукты сгорания истекают в окружающий объем через коммуникационные отверстия (20). Течение газа вдоль заряда регулируется расположением выходных коммуникационных отверстий (20), снижающих эффект возникновения эрозионного горения твердотопливного заряда с большим удлинением, а также с помощью газодинамического цилиндра (17), разворачивающего поток и препятствующего образованию застойной зоны в полости дна полой резьбовой втулки (18). Описанное снижение газодинамической нагрузки определяет качество внутрикамерного процесса, позволяющее обеспечивать поддержание рабочего давления и, как следствие, газоприхода, по заложенной программе.The gas generator according to the invention functions as follows: when a pulse is applied to the MPDO-2 electric igniter (12), the powder firecracker of the squib is fired and the volume of the sleeve (11) is filled with combustion products. Flowing through the holes (13) in the side surface of the sleeve, the gas turbulizes and enters the cruciform grooves of the axial ridges of the channel pyrotechnic blocks A (1) igniting the main composition of the pyrotechnic blocks B (3) and / or C (2). Due to the developed combustion surface, a quick exit to the regime occurs. Upon reaching a pressure of 30 atm, the sealing breakable membrane (21) opens and the combustion products flow into the surrounding volume through the communication holes (20). The gas flow along the charge is controlled by the location of the outlet communication openings (20), which reduce the effect of erosive combustion of a solid propellant charge with a large elongation, as well as by means of a gas-dynamic cylinder (17), which reverses the flow and prevents the formation of a stagnant zone in the cavity of the bottom of the hollow threaded bushing (18) . The described decrease in the gas-dynamic load determines the quality of the intra-chamber process, which makes it possible to maintain the working pressure and, as a result, the gas flow, according to the programmed program.
Экспериментальные исследования разработанного газогенератора показали наилучшие технические характеристики по надежности отстрела грузов, массой до 800 кг от их носителей в сравнении с другими созданными на производственных мощностях предприятия опытными образцами.Experimental studies of the developed gas generator showed the best technical characteristics for the reliability of shooting loads weighing up to 800 kg from their carriers in comparison with other prototypes created at the production facilities of the enterprise.
Claims (8)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2800463C1 true RU2800463C1 (en) | 2023-07-21 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2004353A (en) * | 1977-09-13 | 1979-03-28 | Poudres & Explosifs Ste Nale | Improvements in or relating to pyrotechnic charges |
| DE69517689T2 (en) * | 1994-04-29 | 2000-10-19 | Cordant Tech Inc | TWO-PHASE SOLID ROCKET ENGINE |
| RU2230211C1 (en) * | 2002-10-14 | 2004-06-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" | Ejection seat cartridge for manned flying vehicle |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2004353A (en) * | 1977-09-13 | 1979-03-28 | Poudres & Explosifs Ste Nale | Improvements in or relating to pyrotechnic charges |
| DE69517689T2 (en) * | 1994-04-29 | 2000-10-19 | Cordant Tech Inc | TWO-PHASE SOLID ROCKET ENGINE |
| RU2230211C1 (en) * | 2002-10-14 | 2004-06-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" | Ejection seat cartridge for manned flying vehicle |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2703960A (en) | Rocket | |
| US5033390A (en) | Trilevel performance gas generator | |
| US2753801A (en) | Combination liquid and solid propellent rocket | |
| US4333402A (en) | Arrangement for launching interference material | |
| US2960031A (en) | Liquid projectile propellant for military ammunition | |
| DE4345153A1 (en) | Long range artillery shell | |
| US4171669A (en) | Decoy flare | |
| US4807534A (en) | Device for ejecting containers, in particular, ammunition | |
| JP2005538834A (en) | Multistage gas generator and gas generator | |
| RU2800463C1 (en) | Gas generator | |
| US3857239A (en) | Selectable-impulse solid propellant rocket motor | |
| US4949621A (en) | Liquid propellant gun | |
| US4397240A (en) | Rocket assisted projectile and cartridge with time delay ignition and sealing arrangement | |
| US2992528A (en) | Liquid propellant gas generator for liquid propellant type rockets | |
| US4805534A (en) | Ammunition ejection device | |
| RU2513052C2 (en) | Solid-propellant rocket engine to withdraw rocket jettisonable parts | |
| RU2800462C1 (en) | Pulse gas generator | |
| US3027125A (en) | Propulsion system | |
| US2390635A (en) | Torpedo launching mechanism | |
| US10281248B2 (en) | Gas generators, launch tube assemblies including gas generators, and related systems and methods | |
| US3011312A (en) | Propulsion system | |
| US2959004A (en) | Pumping system | |
| US20150323296A1 (en) | Countermeasure Flares | |
| RU2642570C1 (en) | Igniter | |
| RU2230211C1 (en) | Ejection seat cartridge for manned flying vehicle |