УСТРОЙСТВО ПАРАШЮТИРОВАНИЯ ПРОТИВОГРАДОВОЙ РАКЕТЫ Российский патент 2003 года по МПК F42B10/56 

Изобретение относится к противоградовым ракетам для активного воздействия на облака с целью предотвращения градобития.

Особенностью противоградовых ракет при парашютной системе их спасения является необходимость применения устройств выброса парашютной системы с высоким быстродействием и высокими энергетическими характеристиками.

Известны устройства парашютирования ракет, содержащие парашютную систему, пороховой вышибной заряд, узел его инициирования. (В.С.Рожков. Спортивные модели ракет). Такие конструкции позволяют осуществить функционирование парашютной системы при малых значениях скорости полета и небольших усилиях, развиваемых пороховым вышибным зарядом. Однако эти конструкции не позволяют обеспечить надежное срабатывание парашютной системы при высоких скоростях полета, когда необходимы достаточно большие усилия для ее выброса.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому техническому результату является устройство парашютирования скоростной ракеты с маршевым двигателем (патент России 2070711, кл.6 F 42 В 10/56,1996), взятое за прототип, содержащее парашютную систему пороховой вышибной заряд, узел его инициирования, расширительную камеру, подвижное дно с элементами расфиксации, парашютную систему.

Недостатком описанного устройства является недостаточное быстродействие подвижного дна с элементами расфиксации, связанное с недостаточной величиной реализуемого в расширительной камере суммарного импульса давления пороховых газов при срабатывании порохового вышибного заряда, вследствие чего допустимы дополнительные возмущения на параметры движения ракеты и работы парашютной системы в целом.

Общими признаками с предлагаемым устройством парашютирования являются пороховой вышибной заряд, узел его инициирования, подвижное дно, расширительная камера, парашютная система.

В отличие от прототипа в предлагаемом устройстве парашютирования имеется камера высокого давления с вышибной заглушкой, отделяющей ее от расширительной камеры, узел инициирования представляет собой пороховой замедлитель, выполненный в виде цилиндрического столбика с канальной перемычкой, с обоих концов которого имеются навески дымного пороха, причем узел инициирования частично утоплен в несквозной канал заряда маршевого двигателя.

Именно это позволяет сделать вывод о наличии принципиального отличия заявляемого технического решения и достигаемого технического результата.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности срабатывания парашютной системы путем использования устройства (при прочих равных условиях) с более высокими энергетическими и временными характеристиками.

Для этого необходимо:
- надежно инициировать пороховой вышибной заряд через определенный промежуток времени после окончания работы маршевого двигателя;
- набрать в расширительной камере, имеющей начальный свободный объем, необходимый суммарный импульс давления за очень короткое время, исчесляемое единицами миллисекунд (3 мс). Решение ее с помощью быстрогорящих материалов не представляется возможным, т. к. по оценочным данным потребная скорость горения исчисляется сотнями миллиметров в секунду. Таких материалов нет.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается за счет того, что узел инициирования представляет собой пороховой замедлитель, выполненный в виде цилиндрического столбика с канальной перемычкой, с обоих концов которого имеются навески дымного пороха, а сам узел инициирования частично утоплен в несквозной канал маршевого двигателя, имеется камера высокого давления с вышибной заглушкой, отделяющей ее от расширительной камеры.

Новая совокупность конструктивных признаков позволит за счет выполнения:
- узла инициирования, частично утопленного в несквозной канал заряда маршевого двигателя, создать режим совместного горения заряда маршевого двигателя и порохового замедлителя, что обеспечивает период устойчивого и достаточно долговременного теплового воздействия горящего заряда маршевого двигателя на воспламеняемую поверхность порохового замедлителя;
- перемычки в канальной части порохового замедлителя, которая существенно уменьшает воздействие на цилиндрический столбик порохового замедлителя осевого усилия от давления, развиваемого в полости корпуса маршевого двигателя при горении его заряда, тем самым предотвратить преждевременный выброс порохового замедлителя из корпуса порохового заряда;
- навесок дымного пороха с обоих концов порохового замедлителя надежно передать тепловой фронт от горящего заряда маршевого двигателя к пороховому замедлителю и от него к пороховому вышибному заряду;
- камеры высокого давления с вышибной заглушкой создать сначала в ней определенный потенциал по давлению, а затем, после разрушения вышибной заглушки, передать его практически мгновенно в расширительную камеру, что обеспечит короткий и сильный импульс для выталкивания парашютной системы.

Сущность изобретения заключается в том, что устройство парашютирования, включающее парашютную систему, расширительную камеру, подвижное дно, пороховой вышибной заряд, узел его инициирования, отличается от прототипа тем, что оно снабжено камерой высокого давления с вышибной заглушкой, отделяющей ее от расширительной камеры, узел инициирования представляет собой пороховой замедлитель, выполненный в виде цилиндрического столбика с канальной перемычкой, с обоих концов которого имеются навески дымного пороха, при этом узел инициирования частично утоплен в несквозной канал заряда маршевого двигателя.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом. Предлагаемое устройство парашютирование содержит парашютную систему 1, подвижное дно 2, расширительную камеру А, пороховой вышибной заряд 3, камеру высокого давления 4 с вышибной заглушкой 5, узел инициирования В, пороховой замедлитель 6, канальную перемычку 7, навески дымного пороха 8, несквозной канал заряда маршевого двигателя 9.

Устройство парашютирования работает следующим образом.

При подходе фронта пламени от горения заряда маршевого двигателя к несквозному каналу 9 начинается процесс воспламенения узла инициирования. Последовательно воспламеняются: первая навеска дымного пороха, пороховой замедлитель, вторая навеска дымного пороха и наконец воспламеняется пороховой вышибной заряд. По мере набора определенного давления вышибная заглушка разрушается. Волна давления со скоростью звука распространяется в расширительной камере и создает там необходимый суммарный импульс давления для мгновенного подвижного дна и парашютной системы.

Расчетами и экспериментальными работами показано, что величина суммарного импульса в расширительной камере в зависимости от времени его достижения зависит от таких факторов:
- толщины (прочность) вышибной заглушки;
- массы порохового заряда;
- марки пороха порохового заряда;
- объема полости камеры высокого давления и расширительной камеры.

Изобретение использовано в противоградовой ракете "Алан-2", которая успешно прошла контрольные и эксплуатационные летные испытания (непосредственно в условиях противоградовой защиты). В ней устройство парашютирования включает пороховой вышибной заряд массой w=1,0 г, свободный начальный объем расширительной камеры 30 см³ и конечный 250 см³. Толщина вышибной заглушки - 0,1 мм.

Изобретение относится к противоградовым ракетам для активного воздействия на облака с целью защиты агропроизводств от градобития. Изобретение содержит пороховой вышибной заряд, узел его инициирования, подвижное дно, расширительную камеру, камеру высокого давления, парашютную систему. Камера высокого давления имеет вышибную заглушку, отделяющую ее от расширительной камеры, а узел инициирования представляет собой пороховой замедлитель, выполненный в виде цилиндрического столбика с канальной перемычкой, с обоих концов которого имеются навески из дымного пороха, при этом узел инициирования частично утоплен в несквозной канал маршевого двигателя. Использование изобретения позволяет повысить безопасность применения противоградовых ракет дальностью до 15 км в густонаселенной местности. 1 ил.

Устройство парашютирования противоградовой ракеты с маршевым двигателем, содержащее пороховой заряд, узел его инициирования, подвижное дно, парашютную систему, отличающееся тем, что оно снабжено камерой высокого давления, имеющей вышибную заглушку, отделяющую ее от расширительной камеры, а узел инициирования представляет собой пороховой замедлитель, выполненный в виде цилиндрического столбика с канальной перемычкой, с обоих концов которого имеются навески из дымного пороха, при этом узел инициирования частично утоплен в несквозной канал маршевого двигателя.