Генератор аэрозоля

Изобретение относится к вооружению, а именно к средствам постановки дымовых завес. Генератор аэрозоля содержит цилиндрический корпус, теплоизолирующую прослойку из пенобетона или гипса, пиротехническую шашку торцевого горения с центральной форкамерой, воспламенитель, газопроницаемый охладитель, камеру сгорания, выпуклую крышку с выходными отверстиями. Изобретение позволяет повысить функциональную надежность генератора аэрозоля. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к средствам маскировки с применением пиротехнических дымовых составов, а более конкретно к переносным дымовым шашкам, предназначенным для постановки дымовых завес.

Уровень данной области техники характеризует генератор дыма, содержащий пиротехническую шашку, размещенную в цилиндрическом корпусе с крышкой, в которой выполнены распределенные по периферии выходные отверстия и закреплен центральный воспламенитель (см., например, книгу А.А.Шидловский, Основы пиротехники, М., «Машиностроение», 1977 г., с.243-244).

Дымообразующая шашка выполнена из пиротехническогого дымового состава, содержащего (мас.%): 20-30 хлората калия, 50 хлористого аммония, 20 антрацена и до 10 угля древесного.

Большое содержание малоактивного хлористого аммония обеспечивает составу сравнительно низкую чувствительность к механическим воздействиям.

Кислородный баланс этого пиротехнического состава резко отрицательный, а газовая фаза, образующаяся при горении, содержит значительное количество монооксида углерода и легковоспламеняющихся паров антрацена, что вынуждает поместить между шашкой и выходными отверстиями пористый фильтр-охладитель.

Однако, несмотря на принимаемые меры предосторожности, равномерность горения функционального заряда нарушается из-за пламенного горения, что резко снижает количество дыма, который приобретает сероватый оттенок, снижая эффективность дымовой завесы.

Другим недостатком этого генератора дыма является то, что вертикальная направленность струйных потоков из выходных отверстий крышки поднимает продукты горения функциональной шашки на высоту, образуя в дымовой завесе пустующую арку, чем снижает ее маскирующие свойства.

Более совершенной конструкцией является генератор аэрозоля, описанный в патенте RU 2205671 C1, A62C 3/02, 2002 г., который по числу совпадающий признаков выбран в качестве наиболее близкого аналога предложенному.

Известный генератор содержит помещенную коаксиально в цилиндрическом корпусе через теплоизолированную прослойку строительного гипса (отверждающегося материала) пиротехническую шашку торцевого горения, на боковой поверхности которой равно распределены выходные отверстия.

Над функциональной шашкой, через объем камеры сгорания, размещен блок охлаждения в форме газопроницаемого фильтрующего слоя, в котором закреплена центральная огнепередаточная трубка, несущая воспламенитель.

Осевой воспламенитель посредством шлейфов электрически связан с внешним пусковым устройством.

Блок охлаждения примыкает к ресиверу, перекрытому сверху сгорающей алюминиевой мембраной, которая в служебном обращении и хранении генератора предотвращает доступ кислорода воздуха к пиротехническому составу шашки и воспламенителю.

Компоненты пиротехнического состава содержатся в наиболее предпочтительном соотношении, мас.%: 70 калия азотнокислого - окислителя, 11 идитола горючего связующего и 19 охлаждающего дициандиамида, который выполняет функции пламягасителя.

В известном генераторе аэрозоля происходит эффективное охлаждение генерируемого аэрозоля, который распределенными струйными потоками из боковых отверстий выпуклой крышки распространяется горизонтально окрест, формируя сплошное облако.

Продолжением достоинств известного генератора являются присущие недостатки.

Так, из-за вынужденного размещения в генераторе над функциональной шашкой объемных блока охлаждения и ресивера его полезное снаряжение заметно уменьшено, что соответственно снижает выход дыма.

Конструктивное удаленное расположение воспламенителя от пиротехнической шашки, с учетом свободного объема камеры сгорания, вынуждает применять в качестве воспламенителя мощное пиропороховое устройство для формирования высокотемпературного форса пламени, что небезопасно.

Кроме того, проходное сечение выходных отверстий в выпуклой крышке не оптимизировано для достижения максимальной эффективности действия генератора по назначению.

Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение является повышение функциональной надежности генератора дыма простой конструкции, обеспечивающей высокоэффективное действие по назначению

Требуемый технический результат достигается тем, что в известном генераторе аэрозоля, содержащем цилиндрический корпус, в котором помещены через теплоизолирующую прослойку функциональная пиротехническая шашка торцевого горения, сообщающаяся с воспламенителем, связанным с внешним устройством запуска, и газопроницаемый охладитель, а также камеру сгорания и выпуклую крышку, на боковой поверхности которой распределены выходные отверстия, согласно изобретению, в открытом торце дымообразующей шашки из шлакующегося при горении пиротехнического состава выполнена центральная форкамера, где с гарантированным кольцевым зазором укреплен электровоспламенительный пироэлемент, а камера сгорания расположена непосредственно под крышкой, суммарное проходное сечение выходных отверстий которой составляет 0,05-0,10 площади поверхности горения дымообразующей шашки.

Другой особенностью предложенного генератора является то, что, кроме простейшего выполнения теплоизолирующей прослойки из катанной бумаги, она может альтернативно изготавливаться из технологически отверждающегося материала (пенобетона, строительного гипса), который дополнительно выполняет несущие функции, упрочняя конструкцию.

Отличительные признаки предложенного технического решения обеспечили практически мгновенную постановку оптически плотной сплошной приземной дымовой завесы, пригодной для скрытого перемещения техники и людей в течение протяженного времени (7-8 минут).

Использование шлакующегося при горении пиротехнического состава функциональной шашки упростило конструкцию за счет исключения специального газопроницаемого слоя блока охлаждения, который автоматически формируется из спекшегося коксового остатка в форме сотовой конструкции во всем объеме сгорающего заряда, адекватно увеличивающийся в процессе горения пиротехнической шашки.

При этом крупные частицы конденсированной фазы задерживаются внутри шлакового остатка, где они догорают, предотвращая возникновение пламени в камере сгорания и возможный выброс его из генератора, когда резко снижается оптическая плотность дымовой завесы.

Высвободившийся объем корпуса заполнен дополнительной массой пиротехнического состава функциональной шашки, размещенной непосредственно под крышкой через камеру сгорания, чем увеличивается полезная нагрузка генератора и эффективность его действия по назначению.

Выполнение шашки из шлакующегося при горении пиротехнического состава (преимущественно нашатырно-антраценового) обеспечивает его физическое и функциональное совмещение с газопроницаемым слоем, который представляет собой спекшуюся сотовую конструкцию из кокса и служит пористым фильтром и охладителем генерируемого дыма.

Пористый слой охлаждающего фильтра формируется над поверхностью торцевого горения шашки, в котором происходит полное догорание продуктов термодеструкции компонентов пиротехнического состава, исключая образование пламени в струях выбрасываемого дыма.

Размещение камеры сгорания непосредственно под выпуклой крышкой образует свободный объем корпуса генератора между пиротехнической шашкой и выходными отверстиями выпуклой крышки, где происходит перемешивание потоков генерируемого аэрозоля, выравнивание температуры и давления газообразных продуктов горения пиротехнического состава, которые распределенными горизонтальными струями выбрасываются вокруг генератора, образуя плотную дымовую завесу.

Распределение выходных отверстий на боковой поверхности выпуклой крышки обеспечивает выброс оптически высококачественного дыма горизонтальными струями во всех направлениях, распадающимися вблизи генератора, что создает сплошную устойчивую дымовую завесу, приземную и без арочного эффекта.

Выполнение воспламенителя в виде компактного электровоспламенительного пироэлемента позволило разместить его непосредственно на поверхности горения шашки, что повышает функциональную надежность ее инициирования и заметно сокращает габариты генератора.

Резистивный мостик накаливания, залитый термочувствительным составом, от импульса с внешнего устройства запуска генерирует тепловую энергию, надежно инициирующую воспламенение пироэлемента.

Размещение пироэлемента с гарантированным кольцевым зазором в форкамере пиротехнической шашки обеспечивает условия надежного ее инициирования и стабильного горения с торцевой поверхности.

Свободный объем камеры сгорания под крышкой необходим для дополнительного дожигания продуктов термохимических превращений компонентов пиротехнического состава шашки в условиях турбулизации газовых потоков при повышенном давлении накопившихся в ней продуктов горения.

Соотношение суммарного проходного сечения выходных отверстий и площади торцевого горения функциональной шашки экспериментально выбрано из условий, с одной стороны, для сохранения в динамике работы механической прочности и целостности конструкции и, с другой стороны, для создания минимально необходимого давления в генераторе, обеспечивающего стабильное горение пиротехнического состава функционального заряда в течение всего продолжительного времени действия по назначению.

При суммарной площади проходного сечения выходных отверстий меньше 0,05 площади торцевого горения шашки внутри генератора растет давление, которое может послужить причиной недопустимого нарушения сплошности корпуса и разрушения генератора. В усилении конструкции генератора нет необходимости, так как функциональных преимуществ (повышения удельного выхода дыма, улучшения оптической плотности завесы) при этом не происходит.

При суммарной площади проходного сечения выходных отверстий больше 0,10 площади торцевого горения шашки степень диафрагмирования генерируемого дыма является недостаточной для динамичной постановки сплошной плотной завесы дыма, которая необходима по тактико-техническим требованиям для скрытного перемещения техники и людей.

Учитывая, что предложенный генератор предназначен для кинопроизводства, где работают люди, не приспособленные к экстремальным условиям существования, экологические показатели завесы имеют принципиальное значение.

Экспериментальные исследования дымовой завесы, формируемой предложенным генератором, показали, что по экологическим показателям он практически адекватен природному туману.

Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи являются достаточными для достижения новизны качества, неприсущей признакам в разобщенности, то есть поставленная в изобретении техническая задача решается не суммой эффектов, а новым сверхэффектом суммы признаков.

Сущность изобретения поясняется чертежом, который имеет чисто иллюстративную цель и не ограничивает объемы притязаний совокупности признаков формулы. На чертеже изображен предлагаемый генератор аэрозоля.

Дымообразующая шашка 1 торцевого горения из пиротехнического состава, преимущественно нашатырно-антраценового, посредством теплозащитного слоя 2 из катанной бумаги или из отверждающегося материала (пенобетона, строительного гипса) закреплена в цилиндрическом корпусе 3.

Корпус 3 закрыт выпуклой крышкой 4, которая посредством вкладышей 5, опирающихся на шашку 1, формирует камеру 6 сгорания.

На боковой поверхности выпуклой крышки 4 равно распределены выходные отверстия 7, суммарное проходное сечение которых составляет 0,05-0,10 площади открытой торцевой поверхности шашки 1, что определяет степень диафрагмирования генерируемого при горении шашки 1 дыма.

На открытом торце шашки 1 выполнена центральная форкамера 8, где с гарантированным кольцевым зазором установлен электровоспламенительный пироэлемент 9, который представляет собой залитый клеящим термочувствительным составом резисторный мостик накаливания (условно не показан), подсоединенный шлейфами 10 через разъем 11 в корпусе 3 с внешним пусковым устройством.

Клеящий воспламенительный состав пироэлемента 9 может быть выполнен из практически используемой для этой цели смеси калиевой селитры и синтетической смолы (эпоксидной или фенолформальдегидной) в массовом соотношении 60/40.

Особенностью этого генератора является то, что геометрия и габариты шашки 1 при горении заметно не меняются, так как ее шлаковый остаток спекается при горении и формирует пористую структуру объемного блока охлаждения, фильтрующего генерируемый дым.

В лабиринтных порах блока охлаждения задерживаются крупные раскаленные частицы конденсированной фазы, которые догорают внутри и не выбрасываются в свободный объем корпуса 3 под крышкой 4, где при этом не возникает пламенное горение, в результате чего резко падают показатели назначения дыма, в частности, его оптическая плотность.

Таким образом, блок охлаждения является структурным реакционным элементом, совмещенным с пиротехнической шашкой 1, образующимся из коксового остатка шлакующегося при горении нашатырно-антраценового ее состава.

Испытания опытных образцов генераторов по предложенному изобретению подтвердили надежность и эффективность функционирования, обеспечив динамичную постановку оптически плотной дымовой завесы, существующей в приземном слое значительно более, чем у аналогов, продолжительное время.

Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого явным образом изобретение не следует, для пиротехника, показал, что оно неизвестно, а с учетом возможности промышленного серийного изготовления дымовых генераторов можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.

1. Генератор аэрозоля, содержащий цилиндрический корпус, в котором помещены через теплоизолирующую прослойку функциональная пиротехническая шашка торцевого горения, сообщающаяся с воспламенителем, связанным с внешним устройством запуска, и газопроницаемый охладитель, а также камеру сгорания и выпуклую крышку, на боковой поверхности которой распределены выходные отверстия, отличающийся тем, что в открытом торце дымообразующей шашки из шлакующегося при горении пиротехнического состава выполнена центральная форкамера, где с гарантированным кольцевым зазором укреплен электровоспламенительный пироэлемент, а камера сгорания расположена непосредственно под крышкой, суммарное проходное сечение выходных отверстий которой составляет 0,05-0,10 площади поверхности горения дымообразующей шашки.

2. Генератор по п.1, отличающийся тем, что теплоизолирующая прослойка выполнена из отверждающегося материала, преимущественно, пенобетона или строительного гипса.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к системам определения опасности огневого воздействия и выдачи сигнала на приведение в действие системы оптико-электронного подавления опасности.

Изобретение относится к устройству газотермического генератора дымовой машины. .

Изобретение относится к способу постановки протяженного аэрозольного образования для прикрытия группы объектов. .

Изобретение относится к области систем противодействия активным оптико-электронным средствам (ОЭС) дальнометрирования или целеуказания на основе постановки аэрозольной завесы (AЗ) и может быть использовано для защиты автомобильной или бронетанковой техники.

Изобретение относится к области уменьшения интенсивности излучения нагретых поверхностей и газовых потоков промышленных объектов. .

Изобретение относится к боеприпасам для защиты вертолетов и транспортных самолетов от ракет класса «воздух-воздух» и «земля-воздух» с комбинированным головками самонаведения.

Изобретение относится к средствам доставки материалов для образования искусственных туманов или дымовых завес, запускаемых с транспортных средств и предназначенных для их защиты от оружия противника с тепловыми системами наведения.

Изобретение относится к способам создания облака аэрозоля для защиты промышленных и военных объектов от высокоточного оружия противника. .
Изобретение относится к способам получения эффективных и безвредных дымовых завес при помощи средств для их получения и может быть использовано для имитации природных туманов при художественной съемке, для создания соответствующего окружения при устройстве дискотек, при проведении пожарных учений.

Изобретение относится к области спасения жизни человека, а более конкретно к устройствам генерирования дыма, которые накачиваются непосредственно перед использованием с помощью зажигания веществ, выделяющих аэрозоль, необходимый для создания искусственных маскирующих дымовых завес.

Изобретение относится к способам защиты транспортных судов от нападения и захвата террористами, к частности к разделу техники, связанной с разработкой способов и средств защиты морских грузовых и речных судов неограниченного района плавания в открытом море и в прибрежных водах от нападения и захвата террористами, в отсутствие полицейских и других сил экстренного реагирования. Технически достижимый результат - повышение эффективности борьбы с терроризмом на объектах водного транспорта. Это достигается тем, что в способе защиты объектов водного транспорта от террористов, заключающемся в том, что нелетальное средство поражения на основе ирританта, например CS, устанавливают на судно в комплексе вооружения с беспилотными летательными аппаратами, как разведывательными, так и ударными на площади не менее 10000 м2, а также устанавливают систему для разведки опасного района в полосе прямой видимости шириной до ±15 миль относительно пути следования судна по предварительной прокладке, а разведывательный аппарат направляют непосредственно к объекту, обнаруженному судовой радиолокационной станцией при сопровождении аппаратно-программным комплексом «Антитеррор», а при движении судна в узкости разведку акватории ведут по обе стороны от оси фарватера до береговой линии, оборудованной постами наблюдения, оснащенными аппаратно-программным комплексом «Антитеррор», при этом удерживают разведывательный аппарат на высоте, позволяющей обнаружить объект в фактических метеоусловиях, а в случае обнаружения опасного объекта выполняют следующие тактические приемы: производят демонстративно-предупредительный облет разведывательным аппаратом объекта, классифицированного операторами комплекса, совместно с судоводителями, как безопасный на момент обнаружения, осуществляют демонстративно-предупредительную атаку ударным аппаратом объекта, классифицированного как потенциально опасный, с постановкой аэрозольного облака на удалении от объекта R=0,5D±d, где D - известный поперечный размер расширяющегося облака, по достижении которого ингаляционная концентрация ирританта становится переносимой для человека, а величина d - определяемая на месте составляющая ветрового сноса облака в направлении на объект, идя в противоположном, скрытная, на минимальной возможной высоте, осуществляют атаку ударным аппаратом движущегося объекта, классифицированного как опасный, с постановкой перед ним облака-завесы, предотвращающей захват судна подозрительными лицами путем их превентивной нейтрализации.

Изобретение относится к системам вооружения, в частности к системе запуска дымовых гранат с объектов бронетехники. Пусковая установка содержит ствол, казенник, во внутренней полости которого на втулке размещаются электрокатушки, а также донце с креплением к борту объекта гайкой. На конце проводов, проводящих электрический ток на электрокатушки, размещен штепсельный разъем, предназначенный для подключения к системе управления пуском гранаты. Соединение деталей из разнородных материалов в пусковой установке может быть выполнено в зависимости от требований разбираемости: винтовым соединением, завальцовкой или другими видами механических соединений. При этом детали пусковой установки выполнены из материалов в соответствии в их функциональным назначением. Например, ствол может быть выполнен из легкосплавных материалов, втулка - из электротехнической стали, а казённик, донце и крепление к объекту - из конструкционной стали. Достигается повышение ремонтопригодности. 1 ил.

Изобретение относится к системам вооружения, в частности к системе запуска дымовых гранат с объектов бронетехники, и может быть использовано для расширения их применяемости. Пусковая установка содержит ствольные стреляющие устройства с опорами, блок управления пусками и соединительную электропроводку. При этом ствольные стреляющие устройства и блок управления пусками размещены на одной опоре, выполненной с каналами для соединительной электропроводки. Крепление опоры к объекту выполнено в виде односторонне расположенных болтовых соединений. Кроме того, опора армирована штифтами. Достигается возможность размещения на одной опоре нескольких стреляющих устройств, блока управления и соединительной проводки. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к защите бронетанковой техники от отравляющих, радиоактивных веществ и биологических средств и может быть использовано для полной дегазации, дезактивации, дезинфекции и маскировки бронетанковой техники и транспортных средств. Устройство включает систему подачи газожидкостной смеси к выпускным насадкам, которая содержит емкость для разбрызгиваемой жидкости, установленную на бронеобъекте и соединенную воздушными трубопроводами и элементами пневматики с установленным там же баллоном со сжатым воздухом, а газожидкостным трубопроводом - с выпускными насадками, и систему термодымовой аппаратуры. На газожидкостном трубопроводе со стороны его соединения с емкостью для разбрызгиваемой жидкости установлен трехпозиционный клапан, соединенный с насосом и электродвигателем, а со стороны подключения газожидкостного трубопровода к выпускным насадкам установлен двухпозиционный клапан, соединенный с насосом и электродвигателем. Электродвигатель насоса, трехпозиционный клапан и двухпозиционный клапан соединены с пультом управления, который соединен с выпускными насадками и баллоном со сжатым воздухом через элементы пневматики, а выпускные насадки установлены в верхней части башни бронеобъекта и выполнены вращающимися с возможностью замены их на пенные насадки. Решение обеспечивает возможность проведения полной специальной обработки и расширение функциональных возможностей устройства. 2 ил.
Изобретение относится к способам постановки искусственно создаваемых оптических преград для скрытия объектов. Способ постановки аэрозольного облака с применением ракет, в головной части которых размещают дымовые приборы, включает расчет координат точки и времени начала постановки аэрозольного облака, координат точки окончания его постановки, определение количества ракет в залпе. Определяют в счетно-решающем приборе точки прицеливания для каждой ракеты залпа и углы наведения пусковой установки для выполнения стрельбы каждой ракетой, выполняют маневр корабля для занятия позиции стрельбы ракетами на менее опасной дистанции до противника, выполняют наведение ПУ и стрельбу ракетами. В заданной точке траектории ракеты осуществляют отделение головной части с дымовым прибором, его парашютирование, приводнение в точке прицеливания и запуск дымообразователя, обеспечивают работу дымового прибора на плаву в течение установленного времени. Время окончания стрельбы считают временем окончания постановки кораблем аэрозольного облака. Достигается возможность постановки кораблем аэрозольного облака (дымовой завесы) в требуемой точке пространства при сохранении безопасного для корабля-дымзавесчика расстоянии от противника. 2 табл.

Изобретение относится к пиротехнике, а более конкретно - к средствам для постановки маскирующих завес из генерируемого дыма (аэрозоля), образующегося при горении функциональной пиротехнической шашки, и может быть использовано в качестве средства огнетушения для первичного подавления очагов возгорания. Универсальный генератор аэрозоля включает центральный узел инициирования, содержащий механический и электрический воспламенители, оснащенные экранирующей заслонкой и установленные в снабженной распределенными выходными отверстиями диафрагме на цоколе, совмещенном с винтовым патроном, коаксиальным выходной трубе, снабженной съемной крышкой и закрепленной на корпусе, несущем функциональную шашку из пиротехнического состава. В выходной трубке выполнены радиальные дымовыводящие окна, совмещенные со сквозными щелями в примыкающей поворотной обечайке, а диафрагма опирается на регулятор расхода, выполненный в форме диска с соосными выходным отверстиям перфорациями, рукоятка которого размещена между воспламенителями. В результате расширяются функциональные возможности универсального генератора аэрозоля. 3 ил.
Наверх