СИГНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2016 года по МПК F42B4/02 

Изобретение относится к пиротехнике, а более конкретно к дымообразующим средствам, которые используются для постановки визуальных цветных сигналов (черного, белого, красного и голубого), хорошо видимых и различимых на дистанции удаления.

Уровень данной области техники характеризует сигнальный фальшфайер, описанный в патенте RU 2262061 C1, F42B 4/02, 2005 г., представляющий собой портативное устройство для ручной подачи красного или белого сигнала.

Указанный фальшфайер выполнен в форме трубки, где установлена пиротехническая шашка и воспламенительный узел из огневой цепочки: капсюль-воспламенитель в верхней части корпуса, соосное жало, закрепленное в шашке, размещенной в подвижном относительно корпуса цилиндрическом футляре, толкатель которого расположен в нижней части корпуса.

Капсюль-воспламенитель смонтирован над осевым жалом, на поперечной диафрагме, примыкающей к корпусу диаметром под кисть руки человека, который закрыт крышкой.

Выступающий за торец футляра с функциональной шашкой толкатель расположен внутри отвинчивающегося колпачка, снимаемого перед инициированием действия фальшфайера.

Резким ударом выступающим толкателем о твердую поверхность жало в шашке посредством футляра перемещается к капсюлю-воспламенителю до накалывания, инициируя тем самым горение его воспламенительного состава. Тепловой энергией форса пламени поджигается с торца функциональная шашка из медленно горящего пиротехнического состава, образующего цветное аэрозольное облако дыма, хорошо различимое на удалении.

Недостатком известного портативного генератора цветного дыма является то, что сопловая часть корпуса при взведении сигнального устройства закрыта сгорающей крышкой, под которой находятся обломки разрушенной при ударе жалом диафрагмы с капсюлем-воспламенителем, что затрудняет выход газообразных продуктов горения функциональной шашки, произвольно искажая газодинамику режима горения.

Кроме того, через щелевые зазоры подвижного соединения футляра шашки с корпусом возможен прорыв горячих газообразных продуктов назад, что небезопасно для сигнальщика.

Отмеченные недостатки устранены в конструкции, нашедшей широкое практическое применение, фальшфайеров (см., например, mod8td12, Япония), содержащих установленную в трубчатом полимерном корпусе пиротехническую шашку, примыкающую к сопловому отверстию, где смонтирован воспламенительный заряд, закрытый легкоснимаемым колпачком, на торце которого закреплена терка.

Для инициирования огневой цепи описанного фальшфайера снимают колпачок и его теркой на торце чиркают по выступающему чувствительному к трению воспламенительному заряду, который зажигается и воспламеняет функциональную шашку, генерирующую газоаэрозольные продукты горения в течение 5 минут, освещая пространство 15-20 м.

Недостатком этого простого и надежного ручного устройства для генерирования функционального аэрозоля является сложность пространственных манипуляций по перестановке структурных элементов конструкции из положения служебного обращения в рабочее, что в экстремальных ситуациях может затруднить и задержать запуск фальшфайера.

Более совершенным является ручной генератор аэрозоля по патенту RU 127639 U1, А62С 12/22, 2012 г., который по числу совпадающих признаков выбран в качестве наиболее близкого аналога предложенного ручного сигнального устройства.

Известный ручной генератор аэрозоля содержит полимерный корпус диаметром под кисть руки человека, в котором закреплен функциональный пиротехнический заряд, примыкающий к сопловому выходному отверстию, в котором установлен воспламенитель, закрытый легкосъемной крышкой, при этом корпус сопряжен с трубчатой рукояткой, где размещена пробка с торцевой теркой.

Особенностью этого устройства является то, что корпус изнутри теплоизолирован картонной обечайкой и размещен в телескопическом кожухе, подвижная часть которого оснащена инжекционными окнами, а нижняя часть трубчатого кожуха, выполняющая функции рукоятки, закреплена на хвостовике корпуса, локализованном поперечной перемычкой, несущей обтюрирующий пыж.

Вдоль рукоятки закреплен двухсторонний скотч, покрытый легкосъемной лентой, для свободного приклеивания устройства в ориентированном положении к несущей поверхности после удаления предохранительной ленты, которое работает автономно, без участия человека.

Выполнение корпуса генератора из конструкционного полимерного материала, изнутри футерованного теплоизолирующей картонной обечайкой, позволило практически полностью исключить теплопередачу на поверхность кожуха, где температура не поднимается выше 40°С.

Размещение корпуса в телескопическом кожухе повышает несущую прочность генератора и сообщает ему дополнительные функции по фокусированию и охлаждению струйного потока генерируемой тушащей смеси, направляемой в узины очагов возгорания.

Телескопическая подвижная часть кожуха используется в качестве средства фокусирования аэрозольной струи на выходе генератора.

Продольным смещением кожуха относительно корпуса формируется сопловая насадка, в которой аэродинамически обжимается газообразный поток аэрозоля в форме длиннофокусной струи.

Через продольный ряд сквозных окон в кожухе интенсивно инжектируется воздух защищаемого объема под действием динамического струйного потока тушащей смеси из выходного отверстия корпуса.

При турбулентном перемешивании с воздухом происходит конвективное охлаждение и разбавление аэрозоля, чем заметно снижается температура функциональной газоаэрозольной смеси и повышается эффективность пожаротушения.

Совмещение неподвижной части кожуха с хвостовиком общего корпуса сформировало конструкционное единство структурных элементов генератора при существенном увеличении прочности композитного каркаса.

Поперечная перемычка фиксирует местоположение в корпусе пиротехнического снаряжения в виде разного набора последовательно установленных шашек, в примыкании к воспламенителю и выходному отверстию корпуса соответственно, что позволяет выбирать и регулировать время действия генератора по назначению в широких пределах.

Продольное крепление на корпусе устройства двухстороннего скотча необходимо для ориентированной установки генератора огнетушащего аэрозоля в защищаемом объеме за счет адгезионной связи в примыкании к практически любой его внутренней поверхности.

Одной стороной скотч закреплен на корпусе устройства, а его свободная наружная сторона в служебном обращении предохраняется легкосъемной лентой. Для автономной работы генератора предохранительная лента снимается и устройство крепится на опорной поверхности посредством липкого скотча, неотъемлемого элемента корпуса.

Недостатки известного устройства являются продолжением его достоинств по целевому назначению в качестве генератора огнетушащего аэрозоля, струйно подаваемого в очаг возгорания, которые проявляются при его использовании в качестве постановщика цветного сигнала, когда форс продуктов горения пиротехнического снаряжения выполняет функции визуально различимого цветного облака.

Известное устройство характеризуется сложностью конструкции из-за неиспользуемых функций в устройстве для постановки визуальных сигналов в виде цветного огня.

Многоэлементная огневая цепочка воспламенения функционального снаряжения, включающая технологически трудоемкую припрессовку усилительных прослоек к каждой шашке, повышает потребительскую стоимость изделий.

Размещение пластинчатой терки воспламенителя в отдельном патрубке, установленном в дополнительном хвостовике, снижает объем полезной нагрузки ручного устройства.

Продольное (незамкнутое) крепление скотча допускает возможность произвольного отделения в процессе хранения или служебного применения его предохранительной ленты, что снижает силы адгезии клеящей поверхности налипшим сорным слоем, или целиком крепежного скотча, исключив тем самым дополнительные функции крепления устройства внутри защищаемого помещения для автономной работы.

Кроме того, генерируемый тушащий аэрозоль не может в принципе использоваться в качестве цветного сигнала из-за отсутствия выраженного его окраса.

Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является упрощение конструкции при повышении функциональной надежности ручного устройства и расширение его технологических возможностей при эксплуатации в качестве средства постановки дымовых сигналов разного цвета.

Поставленная техническая задача решается тем, что в известном сигнальном устройстве, содержащем пластинчатую терку, установленную в трубчатом корпусе, выполненном под диаметр кисти руки человека, в котором на поперечной перемычке размещено функциональное снаряжение, выполненное из примыкающих между собой пиротехнических шашек, и на свободном торце которого закреплен воспламенительный заряд, закрытые колпачковой крышкой, совмещенной с трубчатым корпусом, на котором закреплен двухсторонний скотч со съемной предохранительной лентой, согласно изобретению, на нижнем торце пиротехнических шашек, образующих при горении цветной огонь, выполнена кумулятивная воронка, сопрягаемая с осевым коническим шипом верхнего торца примыкающих шашек, кольцевая терка помещена под колпачковой крышкой, связанной по стыку с трубчатым корпусом посредством бандажа из липкой ленты внахлест, а предохранительная лента двухстороннего скотча, расположенного на трубчатом корпусе кольцом, выполнена цветом генерируемого огня.

Отличительные признаки предложенного технического решения упростили конструкцию серийного изделия при повышении его функциональной надежности за счет непосредственной связи шашек геометрически замкнутыми между собой посредством взаимодействующих активных элементов - кумулятивной воронки на нижнем торце с коническим осевым шипом примыкающей шашки.

Использование в качестве функционального снаряжения шашек из пиротехнических составов, при горении образующих цветной огонь, обеспечивает постановку сигналов принятого колера: желтого, красного, зеленого и белого.

Особенностью предложенной конструкции является то, что между шашками снаряжения устройства исключены переходные прослойки из усилительного состава для передачи теплового импульса по линейному фронту горения заряда, которые дополнительно припрессовываются к основному заряду на линии раздела функциональных шашек, усложняя технологию изготовления.

В прототипе это необходимо для обеспечения стабильности горения функционального снаряжения протяженного сигнального устройства.

Выполнение на нижнем торце пиротехнических шашек кумулятивной воронки обеспечивает формирование направленного на конический центральный шип примыкающей шашки высокотемпературного огневого форса, при ее схлопывании, когда догорает вышерасположенная шашка.

Соединительный шип примыкающей шашки воспламеняется огневым форсом схлопнувшейся кумулятивной воронки над ним и горит факелом, передавая тепловой импульс на всю торцевую поверхность нижерасположенной шашки, чем обеспечивается надежное ее воспламенение и стабильное послойное горение линейным фронтом.

Размещение пластинчатой терки кольцевой формы под съемной колпачковой крышкой упрощает конструкцию и эксплуатацию сигнального устройства.

Крепление колпачковой крышки на трубчатом корпусе посредством бандажа из липкой ленты является простейшим конструктивным средством соединения, которое легко и быстро снимается для применения ручного устройства по назначению.

Размещение силового бандажа внахлест на стыке колпачковой крышки при креплении на трубчатом корпусе, изолирует внутренний объем устройства от атмосферной влаги и обеспечивает тем самым функциональность средства инициирования (воспламенительного заряда и терки) для гарантированной подачи дымового сигнала.

Крепление двухстороннего скотча поперек трубчатого корпуса кольцом предотвращает по определению несанкционированный его срыв при транспортировании, складировании с перегрузками и хранении устройства, чем повышается функциональная надежность устройства в целом.

Выполнение предохранительной ленты двухстороннего скотча цветной позволяет идентифицировать цвет генерируемого огня этим сигнальным устройством, точно выбрав необходимое из набора хранения.

Кольцевой двухсторонний скотч является достаточным для крепления сигнального устройства на любой несущей поверхности для автономной работы, не ориентируя пространственно поворотом вокруг продольной оси (как в прототипе), что проще и мобильно.

Выполнение пиротехнического снаряжения сигнального устройства в виде сопряженных шашек позволяет комбинировать набор и последовательность цветов формируемого огневого сигнала по условленной комбинации, что расширяет функциональные возможности применения.

Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность является достаточной для достижения новизны качества, неприсущей признакам в разобщенности, то есть поставленная в изобретении техническая задача решена не суммой эффектов, а новым эффектом суммы признаков.

Сущность предложенного технического решения поясняется чертежом, который имеет чисто иллюстративное назначение и не ограничивает объема притязаний совокупности признаков формулы. На чертеже изображено ручное сигнальное устройство в продольном разрезе.

В трубчатом картонном корпусе 1, выполненном диаметром под кисть руки человека, на приклеенном дне 2 (поперечной перемычке) установлен столб примыкающих друг к другу функциональных шашек 3 из дымообразующего пиротехнического состава цветного огня.

На нижнем торце шашек 3 выполнена кумулятивная воронка 4, сопрягаемая с коническим центральным шипом 5 на верхнем торце шашек 3, которые при совмещении образуют беззазорный заряд (функциональное снаряжение) сигнального устройства.

Верхняя пиротехническая шашка 6 снаряжения оснащена припрессованными прослойками 7 усилительного состава, где размещен воспламенительный заряд 8, выполненный из чувствительного к трению состава.

На прослойке 7 шашки 6 (через бумажную прокладку) уложена кольцевая терка 9, прижатая колпачковой крышкой 10, которая закрывает трубчатый корпус 1 до упора.

Крышка 10 фиксируется на корпусе 1 посредством изоляционной липкой ленты 11 в форме бандажа, закрепленного внахлест по торцу крышки 10, перекрывая посадочный кольцевой зазор между соединяемыми крышкой 10 и корпусом 1.

На корпусе 1, в центре масс, закреплена цветная предохранительная лента 12, в соответствии с цветом генерируемого при горении снаряжения огня, для идентификации сигнального устройства в наборе хранения.

Цветная лента 12 является принадлежностью двухстороннего скотча (условно не показан), который расширяет технологические возможности использования сигнального устройства, обеспечив автономную работу. Это возможно за счет приклеивания закрепленного на корпусе 1 кольцом скотча боковой поверхностью на любую несущую поверхность, после удаления ленты 12.

Функционирует предложенное ручное сигнальное устройство следующим образом.

Удерживая одной рукой устройство за трубчатый корпус 1, второй рукой последовательно снимают ленточный бандаж 11 и колпачковую крышку 10, затем извлекают кольцевую терку 9.

Далее теркой 9 чиркают касательно по воспламенительному заряду 8, инициируя его горение.

При горении заряда 8 воспламеняются прослойки 7, усиливая тепловую энергию, передаваемую на шашку 6, которая воспламеняется и линейно горит по торцу.

При выходе фронта горения шашки 6 (и затем последовательно каждой шашки 3) на нижний торец происходит схлопывание кумулятивной воронки 4 с образованием высокотемпературного форса пламени, поджигающего примыкающий конический шип 5 нижерасположенной шашки 3, которая воспламеняется и горит по торцу.

При горении пиротехнических шашек 6 и 3 снаряжения устройства генерируется форс цветного огня в течение заданного времени действия сигнального устройства.

В случае постановки одновременно нескольких сигналов по площади с двухстороннего скотча снимают предохранительную ленту 12 и его липким слоем прикрепляют сигнальное устройство к любой несущей поверхности вертикально, где оно действует автономно по вышеописанному.

Это новое качество автономной работы устройства позволяет сигнальщику своевременно удалиться от обозначенного им далеко видимыми и различимыми сигналами места, чтобы не быть обнаруженным или уничтоженным огнем противника по визуальному прицельному ориентиру для наведения стрельбы.

Испытания опытных образцов предложенных сигнальных устройств подтвердили удобство и простоту при запуске в работу по назначению и надежность функционирования стабильно горящего дымообразующего снаряжения для постановки цветного сигнального огня.

Сравнение предложенного технического решения с ближайшими аналогами уровня техники не выявило идентичного совпадения совокупности существенных признаков изобретения.

Предложенные отличия ручного сигнального устройства не являются очевидными для специалиста по пиротехнике, которые прямо не следуют из постановки технической задачи.

Изготовление совокупности структурных элементов предложенного устройства в их взаимосвязи возможно осуществлять на действующем пиротехническом производстве.

Из вышесказанного можно сделать вывод о соответствии изобретения условиям патентоспособности.

Изобретение относится к пиротехнике, а более конкретно к сигнальным устройствам. Сигнальное устройство содержит корпус, функциональное снаряжение, воспламенительный заряд, пластинчатую терку. Корпус выполнен под диаметр кисти руки человека. В корпусе на поперечной перемычке размещено функциональное снаряжение. Снаряжение выполнено из примыкающих между собой пиротехнических шашек. На свободном торце корпуса закреплен воспламенительный заряд. На нижнем торце пиротехнических шашек, образующих при горении цветной огонь, выполнена кумулятивная воронка, сопрягаемая с осевым коническим шипом верхнего торца примыкающих шашек. Кольцевая терка помещена под колпачковой крышкой, связанной по стыку с корпусом посредством бандажа из липкой ленты внахлест. Предохранительная лента двухстороннего скотча, расположенного на трубчатом корпусе кольцом, выполнена цветом генерируемого огня. Достигается упрощение и повышение функциональной надежности устройства. 1 ил.

Сигнальное устройство, содержащее пластинчатую терку, установленную в трубчатом корпусе, выполненном под диаметр кисти руки человека, в котором на поперечной перемычке размещено функциональное снаряжение, выполненное из примыкающих между собой пиротехнических шашек, и на свободном торце которого закреплен воспламенительный заряд, закрытые колпачковой крышкой, совмещенной с трубчатым корпусом, на котором закреплен двухсторонний скотч со съемной предохранительной лентой, отличающееся тем, что на нижнем торце пиротехнических шашек, образующих при горении цветной огонь, выполнена кумулятивная воронка, сопрягаемая с осевым коническим шипом верхнего торца примыкающих шашек, кольцевая терка помещена под колпачковой крышкой, связанной по стыку с трубчатым корпусом посредством бандажа из липкой ленты внахлест, а предохранительная лента двухстороннего скотча, расположенного на трубчатом корпусе кольцом, выполнена цветом генерируемого огня.