Устройство для генерирования газа
Владельцы патента RU 2275957:
Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Федеральное агентство по атомной энергии (RU)
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики"-ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" (RU)
Изобретение относится к источникам газа для последовательного приведения в действие через заданный промежуток времени двух или более исполнительных механизмов. Суть изобретения в том, что устройство содержит корпус, в котором расположены последовательно срабатывающие инициирующий элемент, система задержки и основной газогенерирующий заряд. Оно содержит, как минимум, один дополнительный газогенерирующий заряд, который установлен в корпусе с возможностью инициирования его и системы задержки одним импульсом инициирующего элемента. Дополнительный газогенерирующий заряд может быть установлен осесимметрично между инициирующим элементом и системой задержки, он может быть выполнен с осевым каналом, в котором могут быть расположены или система задержки, или система задержки и основной газогенерирующий заряд. Техническим результатом является обеспечение стабильной работы двух и более исполнительных механизмов при высокой надежности и компактности устройства. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области пиротехники и может быть использовано в качестве источника газа для последовательного приведения в действие через заданный промежуток времени двух или более исполнительных механизмов.
Известна конструкция газогенератора (Патент РФ №2179471, МПК7 B 01 J 7/00, Б.И. №5, 2002) для использования в качестве источника газа, которая содержит корпус с отверстием для выхода газа, воспламенительное устройство, газогенерирующий заряд в оболочке, коаксиально расположенный в корпусе с образованием кольцевого канала, в котором расположен слой охладителя. Между слоем охладителя и оболочкой установлена втулка с зазором по отношению к оболочке с образованием кольцевой полости. Кольцевая полость и оболочка газогенерирующего заряда выполнены каждая герметичной с боковой стороны и со стороны, противоположной воспламенительному устройству. Использование газогенератора с эффективной системой фильтрации позволяет получать охлажденный чистый газ, и он может быть использован для прямого задействования одного исполнительного механизма.
Известна конструкция газогенератора для реактивных снарядов с задержкой воспламенения (Патент США №5088412, МПК7 F 42 C 9/10, публ. 18.02.1992). Он состоит из корпуса с последовательно расположенными в нем инициирующим элементом, системой задержки и газогенерирующим зарядом. При подаче напряжения на мостик накаливания воспламеняется заряд в инициирующем элементе. От форса пламени инициирующего элемента зажигается первый замедлительный заряд в системе задержки. После сгорания зарядов системы задержки воспламеняется газогенерирующий заряд. Импульс давления, образующийся при сгорании газогенерирующего заряда, обеспечивает работу одного исполнительного механизма в реактивном снаряде. Задержка воспламенения газогенерирующего заряда задается временем сгорания зарядов, спрессованных из замедлительного пиротехнического состава. Данная конструкция позволяет задействовать только один исполнительный механизм, что ограничивает его применение.
Описанная конструкция устройства для генерирования газа наиболее близка по технической сущности к заявляемому техническому решению и выбрана в качестве прототипа.
Задачей, решаемой настоящим изобретением, является расширение функциональных возможностей устройства за счет создания нескольких импульсов давления для разновременного приведения в действие различных исполнительных механизмов.
При использовании изобретения достигается следующий технический результат:
- стабильная работа двух и более исполнительных механизмов;
- надежность работы системы в целом;
- компактность устройства.
Поставленная задача и указанный технический результат достигаются тем, что известное устройство для генерирования газа, содержащее корпус, в котором расположены последовательно срабатывающие инициирующий элемент, система задержки и основной газогенерирующий заряд, согласно изобретению, содержит, как минимум, один дополнительный газогенерирующий заряд, установленный в корпусе с возможностью инициирования его и системы задержки одним импульсом инициирующего элемента.
Дополнительный газогенерирующий заряд может быть установлен осесимметрично между инициирующим элементом и системой задержки. Дополнительный газогенерирующий заряд может быть выполнен с осевым каналом, который может быть бронирован по внутренней поверхности. Внутри канала могут быть установлены либо система задержки, либо система задержки и основной газогенерирующий заряд.
Установка, как минимум, одного дополнительного газогенерирующего заряда в корпусе устройства, которое уже содержит основной газогенерирующий заряд, позволило обеспечить два импульса давления. Размещение дополнительного газогенерирующего заряда в корпусе таким образом, что он задействуется одним инициирующим импульсом с системой задержки, которая, в свою очередь, задействует и основной газогенерирующий заряд, дает возможность разнести во времени импульсы давления от основного и дополнительного газогенерирующих зарядов, что позволяет последовательно привести в действие разные исполнительные механизмы. Одновременно такое расположение дополнительных газогенерирующих зарядов с возможностью задействования их одним инициирующим импульсом с системой задержки решает проблему габаритов устройства, исключая установку нескольких инициирующих устройств. Кроме того, увеличение количества элементов устройства не повлияло на надежность его задействования, т.к. оно задействуется одним инициирующим устройством.
На фиг.1 и 2 приведены схемы заявляемого устройства для генерирования газа, где
1 - корпус;
2 - инициирующий элемент;
3 - система задержки с замедлительными пиротехническими зарядами;
4 - основной газогенерирующий заряд;
5 - дополнительный газогенерирующий заряд;
6 - осевой канал;
7 - газовывод основного газогенерирующего заряда;
8 - газовывод дополнительного газогенерирующего заряда.
Устройство для генерирования газа содержит корпус 1, в котором установлены инициирующий элемент 2, система задержки 3, выполненная из последовательно установленных замедлительных пиротехнических зарядов, и основной газогенерирующий заряд 4. Устройство содержит дополнительный газогенерирующий заряд 5, по оси которого может быть выполнен бронированный осевой канал 6. В канале 6 могут быть размещены последовательно система задержки 3 и газогенерирующий заряд 4 (фигура 2).
Устройство для генерирования газа работает следующим образом. При воздействии форса пламени от внешнего инициатора срабатывает инициирующий элемент 2, который инициирует одновременно горение и системы задержки 3 и дополнительного газогенерирующего заряда 5. При горении дополнительного газогенерирующего заряда 5 возникает импульс давления, от которого срабатывает первый исполнительный механизм. После сгорания последнего замедлительного пиротехнического заряда системы задержки 3 инициируется основной газогенерирующий заряд 4, от импульса давления которого срабатывает второй исполнительный механизм. Задержку срабатывания второго исполнительного механизма относительно первого обеспечивают прессованные замедлительные пиротехнические заряды системы задержки 3. Величина этой задержки определяется свойствами замедлительного пиротехнического состава, используемого для изготовления замедлительных зарядов системы задержки 3, и их общей длиной. Размещение других дополнительных газогенерирующих зарядов со своей системой задержки позволит приводить в действие другие исполнительные механизмы.
Заявляемое устройство опробовано в лабораторных условиях. Для изготовления замедлительных зарядов системы задержки 3 использовался пиротехнический состав, представляющий смесь мелкодисперсных порошков хромата бария и бора. Основной и дополнительный газогенерирующие заряды были выполнены из газогенерирующих пиротехнических составов. Эти заряды могут быть выполнены из одного газогенерирующего пиротехнического состава, либо из разных составов, в зависимости от заданных параметров для импульсов давления. Экспериментальные данные подтвердили стабильную и надежную работу двух исполнительных устройств через промежуток времени, который задается скоростью горения замедлительных зарядов системы задержки 3 и общей длиной этих зарядов. В экспериментальных устройствах для генерации газа время задержки между импульсами давления составляло несколько секунд с погрешностью не более 10%.
Предлагаемое изобретение позволяет:
- достичь стабильной работы двух и более исполнительных механизмов за счет размещения газогенераторов в одном блоке;
- уменьшить габариты устройства для генерирования газа за счет задействования нескольких газогенераторов от одного инициирующего элемента;
- повысить надежность работы устройства для генерирования газа за счет уменьшения числа инициирующих устройств в ее конструкции.
1. Устройство для генерирования газа, содержащее корпус, в котором расположены последовательно срабатывающие инициирующий элемент, система задержки и основной газогенерирующий заряд, отличающееся тем, что оно содержит, как минимум, один дополнительный газогенерирующий заряд, установленный в корпусе с возможностью инициирования его и системы задержки одним импульсом инициирующего элемента.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительный газогенерирующий заряд установлен осесимметрично между инициирующим элементом и системой задержки.
3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что дополнительный газогенерирующий заряд выполнен с осевым каналом.
4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что осевой канал дополнительного газогенерирующего заряда выполнен бронированным.
5. Устройство по п.3 или 4, отличающееся тем, что система задержки установлена в осевом канале дополнительного газогенерирующего заряда.
6. Устройство по п.3 или 4, отличающееся тем, что в осевом канале дополнительного газогенерирующего заряда установлены система задержки и основной газогенерирующий заряд.
