БАТАРЕЯ ФЕЙЕРВЕРОЧНЫХ РАКЕТ Российский патент 2008 года по МПК F42B4/06 

Изобретение относится к пиротехническим устройствам для иллюминации, увеселительных, зрелищных и сигнальных целей, а более конкретно к воздушным зрелищным ракетам.

Уровень данной области техники характеризует батарея фейерверочных ракет, описанная в книге Трапенок В.А. и Антонова Л.А. «От маленькой хлопушки до большого фейерверка», С-Пб., Кристалл, 1997, с.107-109, которая включает связанные между собой основание и дуговой формы пусковую направляющую, выполненные из дерева.

В пусковой направляющей равно распределены сквозные отверстия для размещения в них стержневых стабилизаторов ракет, которые базируются в соосных гнездах основания.

Стопины каждой ракеты связаны с общим огнепроводным шнуром, уложенным вдоль пусковой направляющей, который служит для коммуникации ракет посредством огневой цепи для последовательного автоматического запуска.

Недостатками указанного технического решения являются неудовлетворительная функциональная надежность батареи фейерверочных ракет, технологическая сложность подготовки запуска, громоздкость конструкции и большая ее масса, что затрудняет использование в индивидуальном применении потребителем.

В транспортном положении ракеты уложены отдельно от пусковой установки, поэтому перед запуском батареи необходимо смонтировать ракеты на пусковой направляющей, соединить стопины каждой ракеты с общим огнепроводным шнуром коммуникации, что трудоемко и может быть осуществлено лишь профессионалом по работе с пиротехникой, так как необходимо аккуратно освободить места контактов шнуров от защитной оплетки, которые после их соединения вновь заизолировать от прямого воздействия огня. В противном случае стопины ракет будут воспламеняться не последовательно через передачу огневого импульса по коммуникационному шнуру, а произвольно от прямого воздействия горячих газообразных продуктов горения зарядов реактивного двигателя стартующих ракет в батарее.

Отмеченные недостатки устранены в батарее фейерверочных ракет по изобретению RU 2200930, F42В 4/06, 2003 г., в которой ракеты, связанные с общим огнепроводным шнуром, смонтированы в поворотной направляющей пусковой установке, укладываемые в коробчатой формы основание для хранения и транспортирования в готовом к запуску состоянии.

Пусковая установка выполнена из листовых конструкционных материалов, легко и быстро трансформирует батарею ракет из транспортного положения в стартовое простым поворотом направляющей до фиксации в упорах основания, которое с направляющей шарнирно связано посредством кронштейна.

Для надежной последовательной передачи огневого импульса на воспламенение зарядов реактивных двигателей в батарее ракеты связаны отрезками огнепроводного шнура, пропущенными через сквозные отверстия в сопловых втулках. При этом один конец каждого отрезка шнура пропущен через сопло и закреплен в реактивном заряде двигателя ракет, а второй конец отрезка шнура расположен под соплом.

Это обеспечивает надежное последовательное воспламенение реактивных зарядов ракет с заданным интервалом времени, так как вначале инициируется воспламенение реактивного заряда, горячими продуктами горения которого, истекающими через сопло, воспламеняется затем парный отрезок шнура, передающий тепловой импульс на заряд последующей ракеты.

Ракеты расположены по периметру пустотелой пусковой установки, при том, что их стержни аэродинамической стабилизации ракет на полете установлены в направляющих трубках, закрепленных внутри пусковой установки.

Это позволяет использовать в одной батарее ракеты разного диаметра с различным пиротехническим снаряжением, что обеспечивает разнообразие фейерверочного эффекта по цвету и форме искрофорсового траекторного следа, яркое насыщенное свечение при звуковом сопровождении.

Батарея проста в эксплуатации и не требует специальных знаний и навыков потребителя.

Однако известная батарея фейерверочных ракет имеет следующие недостатки, вытекающие из особенностей конструкции.

Неудовлетворительная функциональная надежность батареи из-за возможного несанкционированного воспламенения реактивных зарядов, минуя термический импульс огнепроводного шнура, от прямого действия горячих газообразных продуктов горения стартующей соседней ракеты, поступающих через открытую сопловую втулку из объема декоративного чехла пусковой установки.

При транспортировании и хранении батареи в собранном виде не исключены случаи автономных поворотов ракет (в том числе и при служебном обращении) в пусковой установке относительно направляющей трубки, при которых нарушается единство коммуникации ракет в батарее из-за выдергивания отрезка(-ов) шнура из сопловой втулки. В результате происходит обрыв технологической цепочки запуска ракет или частичный их старт, со всеми негативными последствиями при ущербном зрелищном эффекте от создаваемого неполного фейерверка.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение функциональной надежности батареи фейерверочных ракет.

Требуемый технический результат достигается тем, что в известной батарее фейерверочных ракет, включающей основание и поворотную пусковую установку, несущую смонтированные по периметру ракеты, стержневые стабилизаторы которых помещены в закрепленных внутри пусковой установки направляющих трубках, при этом фейерверочные ракеты соединены между собой закрепленными в сквозных отверстиях сопловых втулок отрезками огнепроводного шнура таким образом, что один конец каждого отрезка закреплен в реактивном заряде, а другой конец отрезка шнура расположен под соплом предыдущей ракеты, согласно изобретению, в пусковой установке выполнены базирующие вырезы для опоры ракет на торец, профиль которых адекватен поперечному сечению совмещенной части ракеты совокупно со стержневым стабилизатором, а выход сопловых втулок ракет закрыт сгорающей мембраной.

Отличительные признаки обеспечили надежное последовательное автоматическое срабатывание ракет при запуске батареи в заданной технологической последовательности, чем гарантированно создается требуемый зрительный эффект от производимого залпа каскадного фейерверка.

Размещение примыкающей к пусковой установке части ракет, где закреплен стабилизирующий стержень, в ее адекватного профиля вырезах создает геометрическое замыкание ракет в поперечном направлении относительно пусковой установки, что исключает вращение стержней в направляющих трубках. Таким образом, пространственное положение каждой ракеты в пусковой установке жестко стопорится, чем исключаются механические воздействия на коммуникационный огнепроводный шнур, которые могли бы изменить взаиморасположение концов парных его отрезков.

Результатом описанного является сохранение целостности огневой цепи батареи для последовательного автоматического воспламенения реактивных зарядов ракет, благодаря предотвращению выдергивания отрезков огнепроводного шнура из сопловой втулки и реактивного заряда соответственно.

Перекрытие выхода сопловых втулок ракет мембраной позволяет изолировать расположенный в ее объеме чувствительный к тепловому импульсу открытый конец отрезка огнепроводного шнура на время, пока не произойдет технологически заданное инициирование реактивного заряда ракеты тепловым импульсом от парного отрезка шнура. Этим предотвращается неконтролируемое воспламенение отрезка шнура, расположенного под соплом, горячими газообразными продуктами горения заряда предыдущей ракеты и, следовательно, преждевременный запуск последующей ракеты в батарее.

Для реактивной струи продуктов горения реактивного заряда мембрана не представляет препятствия, сгорая мгновенно.

Кроме того, мембрана, изолирующая объем сопловой втулки, предотвращает взаимодействие атмосферной влаги с огнепроводным шнуром, что обеспечивает стабильность его воспламенения и горения за все время хранения батареи до эксплуатации.

Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи являются достаточными для достижения новизны качества, не присущего признакам в разобщенности, то есть техническая задача решена не суммой эффектов, а новым сверхэффектом от суммы существенных признаков изобретения.

Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого изобретение не следует явным образом для специалиста по пиротехнике, показал, что оно не известно, а с учетом возможности промышленного серийного изготовления батарей фейерверочных ракет, можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.

Сущность изобретения поясняется чертежами, которые имеют чисто иллюстративные цели и не ограничивают объема притязаний совокупности признаков формулы. На чертежах изображено:

на фиг.1 - батарея фейерверочных ракет на старте;

на фиг.2 - вид А на фиг.1;

на фиг.3 - разрез по Б-Б на фиг.2;

на фиг.4 - схема размещения ракет на пусковой установке;

на фиг.5 - разрез по В-В на фиг.4.

Фейерверочные ракеты 1, сблокированные в батарею (фиг.1, 2, 4), установлены на поворотной пусковой установке 2, монтируемой на коробчатой формы основании 3, которое служит упаковкой для хранения и транспортирования изделия, а также опорой на запуске ракет 1.

Ракеты 1 упорядочение распределены по периметру пусковой установки 2 (фиг.5) и установлены торцами в профилированных вырезах 4, при этом закрепленные сбоку реактивного двигателя 5 протяженные стержни 6 аэродинамической стабилизации ракет 1 помещены внутри направляющих трубок 7, которые параллельно закреплены в пустотелой пусковой установке 2, соосно профильным вырезам 4.

Ракеты 1 базируются на пусковой установке 2,опираясь торцом в вырезы 4, профиль которых выполнен адекватным поперечному сечению примыкающей части ракет 1 совокупно со стержнем 6. При этом ракеты 1 пространственно фиксируются в поперечном направлении, сохраняя подвижность в продольном направлении.

Ограничение в возможностях угловых перемещений ракет 1 относительно направляющих трубок 7 обеспечивает неизменность расстояния между сквозными отверстиями 8 сопловых втулок 9, через которые пропущены отрезки огнепроводного шнура 10 (фиг.2, 3).

В каждой сопловой втулке 9 установлена пара отрезков шнура 10 таким образом, что конец одного отрезка шнура 10, который подается в последующую ракету 1, расположен под соплом 11, а конец другого парного отрезка шнура 10, который поступает от предыдущей ракеты 1, пропущен через сопло 11 и закреплен в реактивном пороховом заряде 12 двигателя 5. Взаимное расположение парных отрезков огнепроводного шнура 10 остается неизменным в течение всего времени хранения и эксплуатации, формируя коммуникационную огневую цепь между зарядами 12 ракет 1 в батарее.

Как минимум, в одной из ракет 1 батареи конец отрезка шнура 10, закрепленного в заряде 12 реактивного двигателя 5, остается свободным и служит для инициирования работы батареи.

Выход сопловых втулок 9 перекрыт сгорающей мембраной 13, изолируя открытый торец огнепроводного шнура 10, чувствительного к тепловому импульсу.

Функционирует батарея следующим образом.

От источника открытого огня воспламеняют свободный конец огнепроводного шнура 10, по которому тепловой импульс поступает на пороховой заряд 12 реактивного двигателя 5 и инициирует его горение.

Генерируемые газообразные горячие продукты горения заряда 12 формируются соплом 11 в виде центральной реактивной струи, высокоскоростным потоком выбрасываются через втулку 9, где воспламеняют парный отрезок шнура 10 и сжигают мембрану 13, в атмосферу.

При этом распространяемого в воздухе тепла недостаточно для того, чтобы сжечь мембраны 13 на сопловых втулках 9 соседних ракет 1, поэтому предотвращается несанкционированное инициирование их двигателей 5.

Тепловой импульс от парного отрезка шнура 10 аналогично вышеописанному поступает за промежуток времени горения, пропорциональный выбранной длине соединяющего ракеты 1 отрезка шнура 10, на пороховой заряд 12 реактивного двигателя 5 ракеты 1, с которой связана первая ракета 1.

При горении порохового заряда 12 развивается реактивная тяга, в результате чего ракета 1 получает ускорение движения.

При старте ракеты 1 за счет кинематической связи стержня 6 с направляющей трубкой 7 обеспечивается вертикальное направление ее подъема.

На траектории полета продольная устойчивость ракеты 1 обеспечивается аэродинамическим стабилизатором (стержнем 6), который смещает центр давления за центр масс ракеты 1.

На траектории полета тепловым импульсом горящего заряда 5 воспламеняется пиротехническое наполнение ракеты 1 (условно не показано), при горении которого образуется яркий форс цветного огня и светящихся искр при звуковом сопровождении, что в сумме создает фейерверочный эффект.

Далее функционирование структурных элементов батареи повторяется, обеспечивая заданную последовательность залпового или каскадного запуска фейерверочных ракет 1.

Испытания опытных образцов предложенной батареи показали надежность работы в заданном режиме действия.

Изобретение относится к пиротехническим устройствам для иллюминации, увеселительных, зрелищных и сигнальных целей. Батарея фейерверочных ракет включает основание и поворотную пусковую установку, несущую смонтированные по периметру ракеты, стержневые стабилизаторы которых помещены в закрепленных внутри пусковой установки направляющих трубках. Фейерверочные ракеты соединены между собой установленными в сквозных отверстиях сопловых втулок отрезками огнепроводного шнура таким образом, что один конец каждого отрезка закреплен в реактивном заряде, а другой конец отрезка шнура расположен под соплом предыдущей ракеты. В пусковой установке выполнены базирующие вырезы для опоры ракет на торец, профиль которых адекватен поперечному сечению совмещенной части ракеты совокупно со стержневым стабилизатором, а выход сопловых втулок ракет закрыт сгорающей мембраной. Повышается функциональная надежность запуска ракет залпом, каскадом и поодиночке с заданным темпом, без сбоев и отказов. 5 ил.

Батарея фейерверочных ракет, включающая основание и поворотную пусковую установку, несущую смонтированные по периметру ракеты, стержневые стабилизаторы которых помещены в закрепленных внутри пусковой установки направляющих трубках, при этом фейерверочные ракеты соединены между собой установленными в сквозных отверстиях сопловых втулок отрезками огнепроводного шнура таким образом, что один конец каждого отрезка закреплен в реактивном заряде, а другой конец отрезка шнура расположен под соплом предыдущей ракеты, отличающаяся тем, что пусковая установка выполнена с базирующими вырезами для опоры ракет на торец, профиль которых адекватен поперечному сечению примыкающей к опоре части ракеты и ее стержневого стабилизатора, а выход сопловых втулок ракет закрыт сгорающей мембраной.