ПИРОТЕХНИЧЕСКИЙ РАЗЪЕДИНИТЕЛЬ РАЗЪЕМНО-СОЕДИНЕННЫХ ЧАСТЕЙ ОБЪЕКТА Российский патент 1999 года по МПК F42B8/00 F42B15/36 

Изобретение относится к экспериментальной аэробаллистике. Преимущественная область применения - исследование процессов разделения и совместного полета в атмосфере составных частей объекта в широком диапазоне относительных скоростей их расхождения, когда одна из частей движется в "следе" другой.

Небольшие скорости расхождения обычно обеспечиваются за счет действия сил аэродинамического сопротивления (различных величин баллистического коэффициента) - см. Ю.Л.Карпов, Ю.П.Семенкевич, А.Я.Черкез К расчету отрывного течения между двумя телами, ж. "Механика жидкости и газа", N 3, с. 90, М,: Наука, 1968 г. При этом возможности такого разделения ограничены допустимым диапазоном изменения габаритно-массовых характеристик частей разделяющегося объекта.

Известен механизм разделения бронебойного снаряда (заявка Великобритании N 2141809 от 03.01.85, МПК 3 F 42 B 8/00).

Боевая часть бронебойного снаряда содержит по меньшей мере, два отдельных кумулятивных заряда, расположенных друг за другом и не имеющих постоянной связи между собой. Пирозаряд механизма разделения со своим воспламенителем расположен в полости между кумулятивными зарядами и предназначен для разведения последних без изменения направления их движения в сторону цели. Благодаря расхождению кумулятивные заряды действуют по цели с определенным временным интервалом друг за другом.

Недостатком данного механизма разделения является невозможность управлять временем начала расхождения составных частей объекта.

Известен пиротехнический разъединитель учебного снаряда, выбранный в качестве прототипа (заявка Франции N 2496867 от 25.06.82, МПК 3 F 42 B 8/00, 13/16; F 42 C 9/10).

Учебный снаряд содержит по меньшей мере две разъемносоединенные части. Пиротехнические разъединители размещены в отверстиях, предусмотренных в одной из разделяющихся частей. Каждый разъединитель состоит из корпуса с расположенными в нем бойком с жалом, закрепленным в корпусе срезным штифтом, капсюлем-воспламенителем, чувствительным к наколу жалом бойка, пирозамедлителем и пиротехническим зарядом из нитроцеллюлозы, установленными последовательно в направлении, противоположном движению снаряда. Дно корпуса выполнено в виде разрывающейся пластины.

К недостаткам прототипа следует отнести:
возможность отказов в системе инициирования капсюлем-воспламенителем пирозамедлителя, т.к. инициирующий состав капсюля-воспламенителя под действием перегрузки в процессе разгона снаряда в канале ствола стремится оторваться от донца капсюля-воспламенителя;
необходимость наличия у бойка достаточного запаса кинетической энергии, а следовательно, и значительной массы для того, чтобы обеспечить накол жалом капсюля-воспламенителя с усилием, обеспечивающим срабатывание последнего;
возможность выхода бойка под действием отрицательной перегрузки при движении снаряда за пределами ствола в пространство между разделяющимися частями объекта, что, естественно, приведет к искажению "следа".

Решаемой технической задачей является создание пиротехнического разъединителя разъемносоединенных частей объекта с целью проведения аэробаллистических исследований соосного полета его составных частей.

Ожидаемый технический результат состоит в повышении надежности получения начальных условий относительного движения частей объекта в заранее заданной точке траектории полета независимо от их габаритно-массовых и аэродинамических характеристик.

Технический результат достигается тем, что в заявляемом пиротехническом разъединителе разъемносоединенных частей объекта, содержащем размещенные в цилиндрическом корпусе с дном боек с жалом, капсюль-воспламенитель, чувствительный к накольному воздействию жала, пирозамедлитель и пиротехнический заряд, капсюль-воспламенитель, пирозамедлитель и пиротехнический заряд установлены в контейнере с наружной боковой поверхностью в форме многогранника, закрепленном срезным штифтом с возможностью продольного перемещения под действием перегрузки, превышающей заданный уровень, в цилиндрическом корпусе. Последний снабжен как минимум одним отверстием для перетока газов к разъединяемым поверхностям частей объекта и дополнительным дном, на котором напротив капсюля-воспламенителя расположен боек с жалом.

Заявляемый пиротехнический разъединитель отличается от прототипа совокупностью новых конструктивных признаков:
наличием в цилиндрическом корпусе контейнера с размещенными в нем капсюлем-воспламенителем, пирозамедлителем и пиротехническим зарядом;
закреплением контейнера в корпусе срезным штифтом с возможностью продольного перемещения под действием перегрузки, превышающей заданный уровень;
выполнением наружной боковой поверхности контейнера в форме многогранника;
наличием в корпусе дополнительного дна;
расположением бойка с жалом на дополнительном дне напротив капсюля-воспламенителя;
снабжением цилиндрического корпуса, как минимум, одним отверстием для перетока газов к разделяемым поверхностям частей объекта.

Размещение в контейнере, расположенном в цилиндрическом корпусе, капсюля-воспламенителя, пирозамедлителя и пиротехнического заряда способствует поджатию их друг к другу, а инициирующего состава капсюля-воспламенителя - к его донцу, обращенному к бойку с жалом, под действием перегрузки при разгоне объекта с установленным в нем пиротехническим разъединителем, что повышает надежность работы и стабильность воспроизведения внутрибаллистических параметров при последовательном срабатывании компонентов системы.

Закрепление контейнера, обладающего достаточной массой (собственно контейнер плюс размещенные в нем капсюль-воспламенитель, пирозамедлитель и пиротехнический заряд), срезным штифтом с возможностью продольного перемещения под действием перегрузки, превышающей заданный уровень, обеспечивает необходимый запас кинетической энергии для срабатывания капсюля-воспламенителя при встрече с жалом бойка.

Выполнение наружной боковой поверхности контейнера в форме многогранника уменьшает трение по сравнению с цилиндрической формой при перемещении контейнера в корпусе, а также совместно с отверстием в корпусе организует систему каналов для перетока газов из контейнера к разъединяемым поверхностям частей объекта при сгорании пиротехнического заряда.

Наличие в корпусе дополнительного дна исключает "засорение следа", т.е. возможность попадания в него элементов пиротехнического разъединителя.

Расположение бойка с жалом на дополнительном дне напротив капсюля-воспламенителя конструктивно обеспечивает инициирование последнего посредством механического импульса, причем незначительные веса и размеры их позволяют минимизировать габаритно-массовые характеристики пиротехнического разъединителя.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 представлен пиротехнический разъединитель; на фиг. 2 - поперечное сечение разъединителя; на фиг. 3 - пиротехнический разъединитель, установленный в объект, состоящий из двух разъемносоединенных частей, на момент времени, соответствующий срабатыванию пиротехнического заряда и расхождению частей объекта.

Пиротехнический разъединитель 1 разъемносоединенных частей 2 и 3 объекта содержит размещенные в цилиндрическом корпусе 4 с дном 5 боек 6 с жалом 7, капсюль-воспламенитель 8, чувствительный к накольному воздействию жала 7, пирозамедлитель 9 и пиротехнический заряд 10.

Причем капсюль-воспламенитель 8, пирозамедлитель 9 и пиротехнический заряд 10 установлены в контейнере 11 с наружной боковой поверхностью в форме многогранника 12.

Контейнер 11 закреплен срезным штифтом 13 с возможностью продольного перемещения под действием перегрузки, превышающей заданный уровень, в цилиндрическом корпусе 4, снабженном как минимум одним отверстием 14 для перетока газов к разъединяемым поверхностям 15 и 16 частей объекта. Корпус также содержит дополнительное дно 17, на котором напротив капсюля-воспламенителя 8 расположен боек 6 с жалом 7.

Пиротехнический разъединитель, установленный в одну из разъемносоединенных частей объекта, работает следующим образом.

В процессе разгона, например в стволе баллистической установки, объекта, содержащего по меньшей мере две разъемносоединенные части 2 и 3, в одной из которых расположен пиротехнический разъединитель 1, происходит срез штифта 13 под действием перегрузки, превышающей заданный уровень, и перемещение с ускорением контейнера 11 в корпусе 4. При этом размещенные в контейнере 11 последовательно в направлении движения объекта капсюль-воспламенитель 8, пирозамедлитель 9 и пиротехнический заряд 10 под действием перегрузки прижаты друг к другу, а инициирующий состав капсюля-воспламенителя - к его донцу, что повышает надежность работы и стабильность воспроизведения внутрибаллистических параметров при последовательном срабатывании компонентов контейнера 11. Инициирование капсюля-воспламенителя 8 происходит при встрече последнего с жалом 7 бойка 6. Пирозамедлитель 9, время горения которого подбирается таким образом, чтобы обеспечить начало расхождения частей 2 и 3 объекта на заданном участке траектории полета, воспламеняет пиротехнический заряд 10. Продукты горения пирозаряда 10 истекают через каналы между поверхностью многогранника 12 контейнера 11 и внутренней поверхностью цилиндрического корпуса 4 и далее через отверстие 14 к разъединяемым поверхностям 15 и 16. Исполнение наружной боковой поверхности контейнера в форме многогранника 12 способствует уменьшению трения между сопрягаемыми поверхностями контейнера 11 и корпуса 4, поскольку взаимный контакт осуществляется только по ребрам многогранника 12.

Под действием давления продуктов горения пирозаряда осуществляется расхождение разъемносоединенных частей 2 и 3 объекта с заданной относительной скоростью.

Предлагаемый пиротехнический разъединитель обладает тем существенным положительным качеством по сравнению с прототипом, что позволяет повысить надежность получения начальных условий относительного движения составных частей объекта в заранее заданной точке траектории полета независимо от их габаритно-массовых и аэродинамических характеристик.

Изобретение относится к технике экспериментальной аэробаллистики. Пиротехнический разъединитель содержит капсюль-воспламенитель, пирозамедлитель и пиротехнический заряд, размещенные в контейнере с наружной поверхностью в форме многогранника. Контейнер установлен с возможностью продольного перемещения в цилиндрическом корпусе и закреплен срезным штифтом. Цилиндрический корпус снабжен по меньшей мере одним отверстием для перетока газа к разъединяемым частям объекта и дополнительным дном, на котором напротив капсюля-воспламенителя расположен боек с жалом. Изобретение позволяет повысить надежность получения начальных условий относительного движения частей объекта в заданной точке траектории полета. 3 ил.

Пиротехнический разъединитель разъемно-соединенных частей объекта, содержащий размещенные в цилиндрическом корпусе с дном боек с жалом, капсюль-воспламенитель, чувствительный к накольному воздействию жала, пирозамедлитель и пиротехнический заряд, отличающийся тем, что капсюль-воспламенитель, пирозамедлитель и пиротехнический заряд установлены в контейнере с наружной боковой поверхностью в форме многогранника, закрепленном срезным штифтом с возможностью продольного перемещения под действием перегрузки, превышающей заданный уровень, в цилиндрическом корпусе, снабженном как минимум одним отверстием для перетока газов к разъединяемым поверхностям частей объекта и дополнительным дном, на котором напротив капсюля-воспламенителя расположен боек с жалом.