АВТОНОМНЫЙ ГАЗОСТРУЙНЫЙ НАСОС Российский патент 2001 года по МПК F04F5/14 

Изобретение относится к средствам нагнетания текучей среды (жидкости) струйного типа с применением особых инициирующих сред, а именно - к газоструйным насосам, предназначенным для использования в полевых условиях и чрезвычайных ситуациях.

Газоструйные вакуум-насосы давно используются, в частности, в пожарной технике. Многие газоструйные эжекционные насосы, входящие в состав пожарных машин и др. специальных самоходных средств с ДВС, в качестве источника инициирующей струи используют выхлопные газы [1,2].

В то же время расширяется использование автономных пиротехнических устройств различного назначения. Известны, в частности, применяемые в пожарном деле автономные системы противопожарной и противовзрывной защиты, в которых в качестве исполнительных элементов используются взрывоподавляющие гидроимпульсные устройства с пирозарядами [3].

Близким аналогом из числа упомянутых устройств является автономный газоструйный вакуум-насос, содержащий корпус с элементами присоединения к всасывающе-нагнетательной магистрали, эжектор с соплом и источник инициирующей газовой струи под давлением [4]. В нем источником инициирующей газовой струи служит система выхлопа основного двигателя (ДВС) транспортного средства (трактора). Такое устройство требует наличия ДВС, что сужает ее возможности как автономного устройства.

Потребность в заборе (перекачке) воды и др. жидкостей часто возникает в условиях отсутствия двигателей, топлива, электроэнергии и т.д. В частности - в экстремальных условиях (область деятельности подразделений МЧС) и в полевых условиях мирного и военного времени (экспедиции, военные действия и т. д.).

Наиболее близким к заявленному по назначению и совокупности существенных конструктивных признаков является автономный газоструйный насос, содержащий корпус с элементами присоединения к всасывающей магистрали, эжектор с соплом и источник инициирующей газовой струи под давлением, выполненный в виде пиротехнического устройства с пороховым зарядом и средством его (пиротехнического устройства) инициирования [5].

Однако в нем отсутствуют элементы присоединения к нагнетательной магистрали, что сужает технико-эксплуатационные возможности, а для многократного использования насоса требуется временное прекращение работы и замена пиротехнического устройства с пороховым зарядом, причем с ручной разборкой - сборкой. Другим недостатком следует считать выполнение пиротехнического устройства (включая пороховой заряд) специальной конструкции, неиспользование принципа унификации с крупносерийными изделиями, в частности боеприпасами. Последнее положение касается и резервов использования "подручных средств" иного назначения. Таким образом, известное устройство-прототип обладает недостаточно высокими технико-эксплуатационными и экономическими характеристиками.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является улучшение технико-эксплуатационных и экономических характеристик автономного газоструйного насоса путем повышения его возможностей, универсальности как автономного устройства в полевых условиях и чрезвычайных ситуациях, использования при этом крупносерийно выпускаемых патронов (боеприпасов) к огнестрельному стрелковому оружию и собственно самого огнестрельного стрелкового оружия.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в автономном газоструйном насосе, содержащем корпус с элементами присоединения к всасывающей магистрали, эжектор с по крайней мере одним соплом и источник инициирующей газовой струи под давлением, выполненный в виде пиротехнического устройства с пороховыми зарядами и средством его инициирования, корпус снабжен элементом присоединения к нагнетательной магистрали, а пороховые заряды выполнены в виде холостых патронов к огнестрельному оружию.

Решение поставленной задачи обеспечивается также дополнительными признаками устройства:
пиротехническое устройство включает в себя огнестрельное стрелковое оружие, а на корпусе установлено устройство присоединения упомянутого оружия с возможностью сообщения ствольной части и сопловых полостей;
в насосе использовано автоматическое огнестрельное стрелковое оружие с возможностью стрельбы (инициирования) в режимах очередями и одиночными.

Перечисленные дополнительные признаки усиливают достигаемый положительный эффект за счет максимального использования имеющихся компактных устройств иного назначения (оружие и боеприпасы к нему), входящего в штатную комплектацию подразделений (структур) МЧС и экспедиций.

Среди известных аналогичных устройств не обнаружены такие, совокупность существенных конструктивных признаков которых совпадала бы с заявленной и которые обладали бы таким же уровнем универсальности и автономности.

На фиг.1 показана схема автономного газоструйного насоса (АН), вариант с источником инициирующей газовой струи (ИИГС) специального исполнения; на фиг. 2 - то же, вариант с автоматическим оружием в качестве ИИГС; на фиг.3 - схема водозабора из открытого водоема с использованием АН; на фиг.4 - схема водозабора с использованием насосной установки с основным насосом и с АН в качестве заливочного вакуум-насоса.

Автономный газоструйный насос содержит корпус 1 с элементами 2 и 3 (например, фланцевого типа) присоединения к всасывающей и нагнетательной магистралям соответственно, эжектор с по крайней мере одним соплом 4 и источник 5 инициирующей газовой струи (сплошные стрелки на фиг.1) под давлением.

Источник 5, в общем случае, выполнен в виде пиротехнического устройства с пороховыми зарядами 6 и средством 7 инициирования (срабатывания) зарядов 6 (электрическим, механическим или др. из числа известных или создаваемых в будущем). В частных случаях источник 5 может быть или специального исполнения, со спецзарядами (см. фиг.1), либо в виде серийно выпускаемого (в настоящем, прошедшем или будущем времени) огнестрельного оружия (ружья, пистолета, автомата, пулемета и т.д. - см. фиг.2) с входящими в комплектацию холостыми патронами (см. фиг. 1,2).

При использовании огнестрельного оружия 5 в корпусе 1 предусмотрено устройство 8 его крепления с возможностью сообщения ствольной части оружия и сопловой полости (сопловых полостей при системе нескольких сопел 4) между собой (на фиг. 2 показано схематично). Устройство 8 несложно сделать универсальным - для различных видов (типов) оружия.

Предпочтителен вариант с использованием автоматического оружия (см. фиг. 2) с возможностью стрельбы (инициирования) в режимах одиночными и очередями.

В первом приведенном примере заявленный насос используют в качестве основного (единственного) насоса (см. фиг.3). При этом он подключен посредством элемента 2 к всасывающей магистрали 9 (трубе, рукаву) с заборным фильтром 10, погружаемыми в открытый водоем (резервуар), и нагнетательную магистраль 11 (трубу, резервуар).

Во втором приведенном примере заявленный насос используют в качестве заливочного вакуум-насоса для улучшения условий работы основного насоса 12 необъемного вытеснения (см. фиг. 4). При этом он подключен не последовательно, как в первом случае, а параллельно. Позицией 13 обозначена напорная задвижка.

Возможны другие варианты конкретного выполнения устройства в рамках заявленной совокупности существенных конструктивных признаков.

Устройство работает следующим стразом.

Автономный газоструйный насос 1 предварительно присоединяют посредством элементов 2,3 к системе 9-11 (см. фиг.3) или 9-13 (см. фиг.4). Рекомендуется, особенно при использовании стрелкового оружия в качестве источника 5, раздельный монтаж корпуса 1 и (после его установки) - источника 5, который по завершении работы демонтируют и хранят отдельно.

Началом собственно работы устройства является приведение в действие средства 7 инициирования зарядов 6 (при использовании оружия - обычным спуском курка или нажатием кнопки).

При срабатывании спецзарядов или холостых патронов пороховые газы под давлением поступают в полость сопла 4 и из него - в полость корпуса 1, являющуюся продолжением полости всасывающей магистрали (трубы, рукава) 9.

В остальном работа по схеме фиг. 3,4 не отличается от известных аналогов: за счет эжекционного эффекта в полостях корпуса 1 и магистрали 9 создается разрежение (вакуум), и жидкость из водоема (резервуара) засасывается в область разрежения.

С прекращением (или с предельным уменьшением эффективности) эжекционного действия первой "порции" пороховых газов производят следующее срабатывание в ручном или автоматическом режимах.

Выбор конкретных параметров (калибр патронов, интенсивность инициирования и т.д.) зависит от конкретных условий эксплуатации, назначения и конструктивных параметров в целом.

Использование изобретения позволяет в полевых условиях и чрезвычайных ситуациях (при отсутствии источников электроэнергии, топлива и т.д.) производить откачку (перекачку) воды и др. жидкостей, в частности с использованием табельного (штатного) боевого оружия подразделений МЧС и охотничьего оружия экспедиций. Тем самым решается поставленная задача: улучшаются технико-эксплуатационные и экономические характеристики автономного газоструйного насоса.

Источники информации
1. Пожарная техника: Учеб. для пожарно-технич. училищ. В 2 ч. Ч.1. Пожарно-техническое оборудование/ А.Ф. Иванов и др. - М.: Стройиздат, 1988. - 408 с. - С. 310-312.

2. Варганов В.А. и др. Определение параметров вакуумных насосов пожарных машин/ В сб. науч.трудов "Проблемы развития пожарной техники".- М.: ВНИИПО, 1986.- 164с.- С. 45-46.

3. Мешман А.М., Некрасов В.П., Попов Б.Г. Исследование баллистики взрывоподавляющих гидроимпульсных устройств/ В сб. науч. трудов "Проблемы развития пожарной техники".- М.: ВНИИПО, 1986. - 164с. - С. 140.

4. Добровольский А.А., Переслыцких Ф.Ф. Пожарная техника: Справочник.-К. : Texнiкa, 1981. - 240 с. - С. 162.

5. FR, 2373700, М. кл. F 04 F 5/20, 1978 (прототип).

Изобретение относится к средствам нагнетания текучей среды. Газоструйный насос содержит корпус с элементами присоединения к всасывающей магистрали, эжектор с по крайней мере одним соплом и источник инициирующей газовой струи под давлением, выполненный в виде пиротехнического устройства с пороховыми зарядами и средством его инициирования. Корпус снабжен элементом присоединения к нагнетательной магистрали, а пороховые заряды выполнены в виде холостых патронов к огнестрельному стрелковому оружию. В результате достигается улучшение технико-эксплуатационных и экономических характеристик. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Автономный газоструйный насос, содержащий корпус с элементами присоединения к всасывающей магистрали, эжектор с по крайней мере одним соплом и источник инициирующей газовой струи под давлением, выполненный в виде пиротехнического устройства с пороховыми зарядами и средством его инициирования, отличающийся тем, что корпус снабжен элементом присоединения к нагнетательной магистрали, а пороховые заряды выполнены в виде холостых патронов к огнестрельному стрелковому оружию. 2. Автономный газоструйный насос по п.1, отличающийся тем, что пиротехническое устройство включает в себя огнестрельное стрелковое оружие, а на корпусе установлено устройство присоединения упомянутого оружия с возможностью сообщения ствольной части и сопловых полостей. 3. Автономный газоструйный насос по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в нем использовано автоматическое огнестрельное стрелковое оружие с возможностью стрельбы (инициирования) в режимах очередями и одиночными.