RU67697U1

RU67697U1 - FIRING MECHANISM

Info

Publication number: RU67697U1
Application number: RU2007119661/22U
Authority: RU
Inventors: Юрий Николаевич Левченко; Владимир Данилович Матрусов; Владимир Васильевич Обрезчиков; Елтуган Кимашевич Сыздыков; Валерий Анатольевич Щеглов
Priority date: 2007-05-29
Filing date: 2007-05-29
Publication date: 2007-10-27

Abstract

Предлагаемая полезная модель относится к области пусковых устройств и может быть использована, например, для вывода полезной нагрузки или катапультирования (летательного аппарата, торпеды, реактивного ускорителя в системах спасения и т.д.) из пускового устройства (контейнера, пускового аппарата и т.д.) с помощью реактивных устройств. Предлагаемой полезной моделью решается техническая задача снижения виброударных нагрузок, повышения энергетических характеристик, исключения воздействия высокотемпературных газов на конструкцию, уменьшения габаритных размеров механизма. Для решения данной технической задачи в стреляющем механизме, содержащем цилиндр и шток, соединенные телескопически, газогенератор с пиропатроном, газовую полость, замок, соединяющий цилиндр со штоком, ограничитель хода штока на цилиндре, шток расположен снаружи цилиндра, газогенератор содержит сопло, снабженное устройством изменения вектора тяги, между штоком и цилиндром образовано кольцевое пространство, в котором расположен закрепленный на цилиндре демпфер, выполненный в виде эластичной емкости с демпфирующей жидкостью, с возможностью его движения относительно штока и разрушения эластичной емкости в конце хода, в штоке имеется возвратно-демпфирующая полость с дроссельными отверстиями со стороны кольцевого пространства, объем которой более объема демпфирующей жидкости, при этом газовая полость снабжена управляемым клапаном сброса газов.The proposed utility model relates to the field of launching devices and can be used, for example, to output a payload or ejection (of an aircraft, a torpedo, a jet accelerator in rescue systems, etc.) from a launching device (container, launching device, etc. .) using reactive devices. The proposed utility model solves the technical problem of reducing vibration shock loads, increasing energy characteristics, eliminating the effects of high-temperature gases on the structure, reducing the overall dimensions of the mechanism. To solve this technical problem, in a firing mechanism containing a cylinder and a rod, connected telescopically, a gas generator with a squib, a gas cavity, a lock connecting the cylinder to the rod, a stroke limiter on the cylinder, the rod is located outside the cylinder, the gas generator contains a nozzle equipped with a vector change device traction, between the rod and the cylinder an annular space is formed in which a damper mounted on the cylinder is located, made in the form of an elastic container with damping fluid, with possibly By its movement relative to the rod and the destruction of the elastic tank at the end of the stroke, the rod has a reciprocating cavity with throttle holes on the side of the annular space, the volume of which is more than the volume of the damping liquid, while the gas cavity is equipped with a controlled gas vent valve.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к области пусковых устройств и может быть использована, например, для вывода полезной нагрузки или катапультирования (летательного аппарата, торпеды, реактивного ускорителя в системах спасения и т.д.) из пускового устройства (контейнера, пускового аппарата и т.д.) с помощью реактивных устройств.The proposed utility model relates to the field of launching devices and can be used, for example, to output a payload or ejection (of an aircraft, a torpedo, a jet accelerator in rescue systems, etc.) from a launching device (container, launching device, etc. .) using reactive devices.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является стреляющий механизм (см. книгу «Средства спасения экипажа самолета» авторы С.М.Алексеев, Я.В.Балкинд и др., Москва, «Машиностроение», 1975, рис.4.3, стр.135), содержащий цилиндр и расположенный внутри шток, соединенные телескопически, замок, соединяющий цилиндр со штоком, газогенератор с пиропатроном, газовую полость, ограничитель хода штока на цилиндре. Все данные существенные признаки, кроме расположения штока внутри цилиндра есть и в предлагаемом техническом решении.The closest technical solution, selected as a prototype, is a firing mechanism (see the book "Means of saving the crew of the aircraft" authors S.M. Alekseev, Ya.V. Balkind et al., Moscow, "Engineering", 1975, Fig. 4.3 p. 135), containing a cylinder and a rod located inside, connected telescopically, a lock connecting the cylinder to the rod, a gas generator with a squib, a gas cavity, a stroke limiter on the cylinder. All these essential features, except for the location of the rod inside the cylinder, are in the proposed technical solution.

Недостатками данного стреляющего механизма являются во-первых, значительные виброударные нагрузки после завершения рабочего хода штока при его ударе об ограничитель на цилиндре, во-вторых, низкие энергетические характеристики, в-третьих, воздействие высокотемпературных газов на конструкцию.The disadvantages of this firing mechanism are, firstly, significant vibrational loads after completion of the stroke of the rod when it hits the stop on the cylinder, secondly, low energy characteristics, and thirdly, the effect of high temperature gases on the structure.

Предлагаемой полезной моделью решается техническая задача снижения виброударных нагрузок, повышения энергетических характеристик, исключения воздействия высокотемпературных газов на конструкцию, уменьшения габаритных размеров механизма.The proposed utility model solves the technical problem of reducing vibration shock loads, increasing energy characteristics, eliminating the effects of high-temperature gases on the structure, reducing the overall dimensions of the mechanism.

Для решения данной технической задачи в стреляющем механизме, содержащем цилиндр и шток, соединенные телескопически, газогенератор с пиропатроном, газовую полость, замок, соединяющий цилиндр со штоком, ограничитель хода штока на цилиндре, шток расположен снаружи цилиндра, To solve this technical problem in a firing mechanism containing a cylinder and a rod, connected telescopically, a gas generator with a squib, a gas cavity, a lock connecting the cylinder to the rod, a stroke limiter on the cylinder, the rod is located outside the cylinder,

газогенератор содержит сопло, снабженное устройством изменения вектора тяги, между штоком и цилиндром образовано кольцевое пространство, в котором расположен закрепленный на цилиндре демпфер, выполненный в виде эластичной емкости с демпфирующей жидкостью, с возможностью его движения относительно штока и разрушения эластичной емкости в конце хода, в штоке имеется возвратно-демпфирующая полость с дроссельными отверстиями со стороны кольцевого пространства, объем которой более объема демпфирующей жидкости, при этом газовая полость снабжена управляемым клапаном сброса газов.the gas generator contains a nozzle equipped with a device for changing the thrust vector, an annular space is formed between the rod and the cylinder, in which a damper mounted on the cylinder is arranged, made in the form of an elastic container with damping fluid, with the possibility of its movement relative to the rod and destruction of the elastic container at the end of the stroke, in the rod has a return-damping cavity with throttle openings on the side of the annular space, the volume of which is more than the volume of the damping liquid, while the gas cavity of sleep Bzhena controlled gas vent valve.

Максимальный эффект достигается за счет создания эксцентриситета сверхзвуковой струи рабочего тела газогенератора, что позволяет реализовать отражение ударных волн от стенки цилиндра и тем самым интенсифицировать процесс, т.е. повысить эффективность. Известно, что натекание сверхзвуковой струи на преграду (стенку цилиндра) сопровождается широким спектром пульсаций давления на последней, следовательно, реализуется ударное сжатие газа на рабочем ходе, т.е. адиабатический процесс расширения трансформируется на ряд высокочастотных совершенных пульсаций давления - циклов. Ударный процесс сжатия качественно отличается от адиабатного или изотермического тем, что он необратим и реализуется на длине, равной нескольким пробегам молекул. Такое уплотнение газа приводит к воздействию на шток с увеличенной силой по сравнению с устройством, где реализуется адиабатный процесс. Наличие эксцентриситета сверхзвуковой струи за счет, например, кососрезанного насадка сопла газогенератора обеспечивает отражение ударных волн от стенки цилиндра, что интенсифицирует процесс. Эксцентриситет тяги может быть организован также дефлектором или другим способом.The maximum effect is achieved by creating an eccentricity of the supersonic jet of the working body of the gas generator, which allows realizing the reflection of shock waves from the cylinder wall and thereby intensifying the process, i.e. increase efficiency. It is known that the flow of a supersonic jet onto an obstacle (cylinder wall) is accompanied by a wide range of pressure pulsations at the latter, therefore, shock compression of the gas is realized during the working stroke, i.e. the adiabatic expansion process is transformed into a series of high-frequency perfect pressure pulsations - cycles. The shock compression process differs qualitatively from adiabatic or isothermal in that it is irreversible and is implemented over a length equal to several ranges of molecules. Such gas compaction leads to an impact on the stem with increased force compared to a device where an adiabatic process is realized. The presence of an eccentricity of a supersonic jet due to, for example, an oblique nozzle of a gas generator nozzle ensures reflection of shock waves from the cylinder wall, which intensifies the process. The eccentricity of the thrust can also be arranged by a deflector or in another way.

Реализация ударно-волнового процесса позволяет уменьшить массу твердого топлива, т.е. повысить коэффициент полезного действия устройства и повысить его мощность, или при прочих равных условиях увеличить скорость вывода полезной нагрузки. Усиление эффекта достигнуто за счет применения The implementation of the shock-wave process allows to reduce the mass of solid fuel, i.e. increase the efficiency of the device and increase its power, or ceteris paribus increase the speed of output payload. Enhanced effect achieved through the use of

возвратно-демпфирующего устройства, состоящего из возвратно-демпфирующей полости с дроссельными отверстиями, расположенной в штоке и демпфера - эластичной емкости, заполненной демпфирующей жидкостью, расположенной в кольцевом пространстве между штоком и цилиндром и закрепленной на цилиндре.a return-damping device, consisting of a return-damping cavity with throttle holes located in the rod and a damper - an elastic container filled with damping liquid located in the annular space between the rod and the cylinder and mounted on the cylinder.

Исключение воздействия высокотемпературной газовой струи под давлением на выбрасываемый аппарат достигается тем, что высокотемпературные газы из газогенератора в процессе работы устройства остаются внутри газовой полости цилиндра и сбрасываются из нее через клапан сброса по команде после срабатывания устройства.The exclusion of the effect of a high-temperature gas jet under pressure on the ejected apparatus is achieved by the fact that high-temperature gases from the gas generator during operation of the device remain inside the gas cavity of the cylinder and are discharged from it through the relief valve upon command after the device is triggered.

Отличительными признаками предлагаемого стреляющего механизма являются следующие - шток расположен снаружи цилиндра, газогенератор содержит сопло, снабженное устройством изменения вектора тяги, между штоком и цилиндром образовано кольцевое пространство, в котором расположен закрепленный на цилиндре демпфер, выполненный в виде эластичной емкости с демпфирующей жидкостью, с возможностью его движения относительно штока и разрушения эластичной емкости в конце хода, в штоке имеется возвратно-демпфирующая полость с дроссельными отверстиями со стороны кольцевого пространства, объем которой более объема демпфирующей жидкости, при этом газовая полость снабжена управляемым клапаном сброса газов.Distinctive features of the proposed firing mechanism are the following: the rod is located outside the cylinder, the gas generator contains a nozzle equipped with a device for changing the thrust vector, an annular space is formed between the rod and the cylinder, in which there is a damper mounted on the cylinder, made in the form of an elastic container with damping fluid, with the possibility its movement relative to the rod and the destruction of the elastic tank at the end of the stroke, the rod has a reciprocating cavity with throttle holes s from the annular space whose volume is more than the volume of damping fluid, the gas cavity is provided with a controllable gas relief valve.

Благодаря наличию данных отличительных признаков в совокупности с известными достигается следующий результат. Значительно снижаются виброударные нагрузки, улучшается экономичность газогенератора и повышается его мощность, исключается воздействие высокотемпературной струи газогенератора на конструкцию полезной нагрузки и пускового устройства, шток стреляющего механизма после его срабатывания возвращается в исходное состояние.Due to the presence of these distinctive features in conjunction with the known, the following result is achieved. Vibration shock loads are significantly reduced, the efficiency of the gas generator is improved and its power is increased, the impact of the high-temperature jet of the gas generator on the design of the payload and the launch device is excluded, the rod of the firing mechanism returns to its original state after its operation.

Предложенное техническое решение может найти применение в авиации, ракетной технике, морском флоте - в системах вывода полезной нагрузки или The proposed technical solution can find application in aviation, rocket technology, the navy - in payload output systems or

катапультирования.bailouts.

Данное решение поясняется рисунком. Представленный на рисунке стреляющий механизм содержит цилиндр 1 с буртиком 16, уплотнением 4, соединенный телескопически со штоком 2. Внутри цилиндра 1 расположен газогенератор 3 с соплом с кососрезанным насадком 5 и пиропатроном 6 и газовая полость 7. Цилиндр 1 упирается в крышку 8, закрепленную к штоку 2 винтами 9. В кольцевом пространстве между цилиндром 1 и штоком 2 размещен демпфер 10, закрепленный на цилиндре 1 винтами 11. Демпфер 10 размещен в кольцевом пространстве между штоком 2 и цилиндром 1. и имеет объем не более объема демпфирующей жидкости. Шток 2 имеет возвратно-демпфирующую полость 12 с дроссельными отверстиями 13. Объем полости 12 имеет объем более объема демпфирующей жидкости, чтобы в полости 12 остался объем сжимаемого воздуха для возврата штока 2 в исходное положение. Шток 2 и цилиндр скреплены друг с другом срезной шпилькой 14. На крышке 8 расположен клапан сброса 15.This decision is illustrated in the figure. The firing mechanism shown in the figure contains a cylinder 1 with a shoulder 16, a seal 4, which is connected telescopically with the rod 2. Inside the cylinder 1, a gas generator 3 with a nozzle with an oblique nozzle 5 and a squib 6 and a gas cavity 7 is located. The cylinder 1 abuts against a cover 8 fixed the rod 2 with screws 9. In the annular space between the cylinder 1 and the rod 2 there is a damper 10 mounted on the cylinder 1 with the screws 11. The damper 10 is placed in the annular space between the rod 2 and the cylinder 1. and has a volume of not more than the volume of the damping fluid . The rod 2 has a reciprocating cavity 12 with throttle openings 13. The volume of the cavity 12 has a volume greater than the volume of the damping liquid, so that the volume of compressible air remains in the cavity 12 to return the rod 2 to its original position. The rod 2 and the cylinder are fastened to each other by a shear pin 14. A relief valve 15 is located on the cover 8.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При задействовании пиропатрона 6 воспламеняется заряд газогенератора 3 и продукты сгорания через сопло с кососрезанным насадком 5 поступают в газовую полость 7 цилиндра 1. Под действием давления продуктов сгорания на крышку 8 шпилька 14 срезается и шток 2 вместе с закрепленной полезной нагрузкой начинает движение по неподвижному цилиндру 1. В конце хода штока 2 при соприкосновении демпфера 10 со стенкой возвратно-демпфирующей полости 12 оболочка демпфера 10 разрушается и масло через дроссельные отверстия 13 под давлением перетекает в возвратно-демпфирующую полость 12. Происходит снижение скорости движения штока 2 и отделение полезной нагрузки. Шток 2 упирается в буртик 16 цилиндра 1. При срабатывании клапана сброса 15 рабочее давление из газовой камеры 7 стравливается в атмосферу и под действием сжатого воздуха, образовавшегося при рабочем ходе штока 2, в возвратно-демпфирующей полости 12 происходит возврат штока 2 в исходное положение.When the igniter 6 is activated, the charge of the gas generator 3 is ignited and the combustion products through the nozzle with an oblique nozzle 5 enter the gas cavity 7 of cylinder 1. Under the influence of the pressure of the combustion products on the cover 8, the pin 14 is cut off and the rod 2, together with the fixed payload, starts moving along the stationary cylinder 1 At the end of the stroke of the rod 2, when the damper 10 contacts the wall of the reciprocating cavity 12, the shell of the damper 10 is destroyed and the oil flows through the throttle holes 13 under pressure into the reciprocating damping cavity 12. There is a decrease in the speed of the rod 2 and the separation of the payload. The rod 2 abuts against the flange 16 of the cylinder 1. When the relief valve 15 is activated, the working pressure from the gas chamber 7 is released into the atmosphere and, under the action of the compressed air generated during the working stroke of the rod 2, the rod 2 returns to its initial position.

Claims

A firing mechanism comprising a cylinder and a rod telescopically connected, a gas generator with a squib, a gas cavity, a lock connecting the cylinder to the rod, a stroke limiter on the cylinder, characterized in that the rod is located outside the cylinder, the gas generator contains a nozzle equipped with a thrust vector changing device, between the rod and the cylinder, an annular space is formed in which a damper mounted on the cylinder is arranged, made in the form of an elastic container with a damping fluid, with the possibility of its movement about in relative stem and the destruction of the elastic container end position, in stock has a reciprocating damping cavity with the orifice by the annular space whose volume is more than the volume of damping fluid, the gas cavity is provided with a controllable gas relief valve.