ЭЛЕКТРОКАПСЮЛЬНАЯ ВТУЛКА Российский патент 1995 года по МПК F42C19/08 F42C19/12 F42B3/10 

Изобретение относится к техническим средствам, используемым для воспламенения твердотопливного заряда ракетного двигателя.

Известны электрокапсюльные втулки, содержащие корпус, изолированный от него токоввод, инициирующий заряд и мостик накаливания [1]
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой является электрокапсюльная втулка, содержащая корпус, размещенные в корпусе воспламенительный заряд, изолированный от корпуса центральный токоввод и два дисковых электрода с инициирующим составом и мостиком накаливания между ними, причем один из электродов нижний подключен к центральному токовводу, а другой верхний подключен к корпусу [2]
Известная электрокапсюльная втулка имеет ограниченные функции и не имеет защиты от блуждающих электрических токов, возникающих в цепи системы запуска ракеты под воздействием мощных электрических зарядов атмосферного электричества и молниевых разрядов. Вследствие этого в ракетных комплексах часто наблюдаются самосходы ракет с пусковых установок. Кроме того, существенным недостатком известной электрокапсюльной втулки является то, что она не имеет систему защиты, исключающую возможность запуска ракет при углах, меньших критических. Для противоградовых ракет типа "Алазань" данный угол равен 30^о, а для ракет типа "Кристалл" 45^о. Запуск ракет при углах выше критических обеспечивает дробление взрывом на высотах порядка одного километра отработанного корпуса ракета на мелкие безопасные куочки. При запуске ракеты при углах ниже критических взрыв бризантного заряда, дробящего корпус отработанной ракеты, может произойти на малых высотах либо непосредственно на земле, что небезопасно. Кроме того, отсутствие системы защиты по критическим углам позволяет использовать противоградовые комплексы для стрельбы по мирному населению и жилым объектам.

Предложенное техническое решение отличается от прототипа тем, что в торцовой части центрального токоввода образована осесимметричная герметизированная полость, по оси которой размещен токопровод, подключенный к нижнему дисковому электроду, при этом в полости центрального токоввода размещены демпферная токонепроводящая жидкость и контактный прерыватель, замыкающий токопровод с внутренней поверхностью полости центрального токоввода.

На фиг. 1 показана электрокапсюльная втулка в разрезе; на фиг. 2 и 3 показаны контактный прерыватель и полость в центральном токовводе, варианты.

Втулка содержит корпус 1, по оси которого размещен центральный токоввод 2, изолированный от корпуса токонепроводящей втулкой 3. Над токовводом 2 размещены два дисковых электрода 4 и 5, между которыми размещен дисковый изолятор 6. Между электродами 4 и 5 размещен инициирующий состав 7, контактирующий с мостиком 8 накаливания, соединенным с электродами 4 и 5. Над верхним дисковым электродом 5 в корпусе 1 размещен колпачок 9 с воспламенительным пиротехническим составом 10, контактирующим с инициирующим составом 7. Верхний дисковый электрод 5 через токопроводящий корпус колпачка 9 подключен к корпусу 1, а нижний дисковый электрод 4 изолирован от центрального токоввода 2 с помощью электроизоляционной прокладки 11, выполненной в виде диска. В торцовой части токоввода 2, прилегающей к прокладке 11, образована изолированная осесимметричная полость 12. В данном случае полость 12 выполнена в виде усеченного конуса, плотно примыкающего большим основанием через прокладку 11 к нижнему дисковому электроду 4, что обеспечивает необходимую герметичность полости 12. По оси полости 12 размещен токопровод 13, подключенный к нижнему дисковому электроду 4. Внутри полости 12 размещены демпферная токонепроводящая жидкость 14 и контактный прерыватель 15, который в данном случае выполнен в виде металлического шарика, замыкающего токопровод 13 с внутренней поверхностью полости 12 при углах наклона оси ОО к горизонтальной оси ХХ, превышающих некоторый критический угол α К центральному токовводу 2 с помощью гайки 16 прикреплен с помощью изоляционной прокладки 17 токопровод 18 в виде шайбы, а у основания корпуса 1 размещен второй токопровод 19, также имеющий форму шайбы. Последний жестко фиксируется при вкручивании элекрокапсюльной втулки в сопловой блок ракетного двигателя (не показан).

Полость 12 может иметь различную форму, например полусферы (фиг. 2), а контактный прерыватель может быть выполнен в виде гибкой нити 20, проводящей ток, один конец которой прикреплен к токопроводу 13 с возможностью свободного вращения вокруг продольной ее оси, а к другому его концу прикреплен металлический шарик 21, контактирующий с внутренней полостью полусферы при углах наклона оси ОО к горизонтальной оси ХХ, превышающих угол α. На фиг. 3 показана полость 12, имеющая форму усеченного конуса. При угле наклона оси электрокапсюльной втулки к горизонтальной оси ХХ, превышающем критический угол α шарик скатывается к малому основанию усеченного конуса и замыкает токопровод 13 с центральным токовводом 2.

Электрокапсюльная втулка работает следующим образом.

При запуске ракеты к токопроводам 19 и 18 подается электрический ток. При этом если угол возвышения, установленный на пусковой установке, превышает предельно допустимый (критический) угол α, то шарик 15 скатывается 5 к малому основанию усеченного конуса и замыкает токопровод 13 с центральным токовводом 2. При этом электрический ток течет по замкнутой цепи и воспламеняет инициирующий состав 7, а затем и пиросостав 10. Если угол возвышения пусковой установки меньше допустимого критического угла α, то цепь размыкается, так как шарик 15 находится у большого основания усеченного конуса. Запуск ракеты в этом случае не происходит, несмотря на наличие напряжения на электродах 19 и 18. Демпферная токонепроводящая жидкость 14 гасит различные вибрации, действующие по оси электрокапсюльной втулки.

Предложенное техническое решение позволяет расширить функциональные возможности электрокапсюльной втулки и обеспечивает безопасность ее применения.

Электрокапсюльная втулка предназначена для воспламенения твердотопливного заряда ракетного двигателя. Сущность изобретения: электрокапсюльная втулка, содержащая корпус с размещенными в нем воспламенительным зарядом, центральным токовводом, изолированным от корпуса, двумя дисковыми электродами с инициирующим зарядом и мостиком накаливания между ними, причем верхний электрод подключен к корпусу, выполнена с осесимметричной герметичной полостью в центральном токовводе, по оси которой размещен дополнительный токопровод, прикрепленный к нижнему дисковому электроду, полость заполнена демпферной изолирующей жидкостью и в ней размещен контактный замыкатель. 2 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. ЭЛЕКТРОКАПСЮЛЬНАЯ ВТУЛКА, содержащая корпус и размещенные в нем воспламенительный заряд, центральный токоввод, изолированный от корпуса, и два дисковых электрода с инициирующим составом и мостиком накаливания между ними, верхний из электродов подключен к корпусу, отличающаяся тем, что в торцевой части центрального токоввода образована осесимметричная герметичная полость, по оси которой размещен дополнительный токопровод, подключенный к нижнему дисковому электроду, при этом центральный токоввод изолирован от нижнего дискового электрода и дополнительного токопровода, а полость заполнена демпферной изолирующей жидкостью и в ней размещен контактный размыкатель. 2. Втулка по п. 1, отличающаяся тем, что полость в центральном токовводе выполнена в виде усеченного конуса, обращенного большим основанием к нижнему дисковому электроду, а контактный размыкатель выполнен в виде токопроводящего шарика. 3. Втулка по п. 2, отличающаяся тем, что угол между образующей усеченного конуса и его центральной осью выполнен равным 30 45^o.