Генератор аэрозоля Российский патент 2020 года по МПК F41H9/06 

Изобретение относится к оборонительным средствам, а более конкретно, к генераторам для создания маскировочных завес из диспергируемых в атмосферу на заданной высоте дипольных отражателей.

Уровень данной области техники характеризует генератор аэрозоля, описанный в патенте RU 2140310, А62С 13/22, 1999 г., который содержит термоизолированный корпус с функциональной пиротехнической шашкой, взаимодействующей с электровоспламенителем, смонтированным в диафрагме, имеющей распределенные выпускные отверстия.

Установленная в цилиндрическом корпусе через термоизолирующую прослойку отверждающегося строительного гипса пиротехническая шашка инициируется огневым форсом электровоспламенителя, который срабатывает автоматически по сигналу от штатной системы противопожарной сигнализации, когда датчиком зафиксировано превышение установленного уровня температуры и/или задымленности в охраняемом помещении.

Гипс термоизолирующей прослойки является технологичным материалом для крепления функциональной шашки в корпусе при отверждении. Кроме того, при нагревании гипсовой прослойки от горячих газообразных продуктов горения пиротехнической шашки в генерируемый аэрозоль из нее выпаривается структурная влага, которая служит в качестве дополнительного экологически чистого ингибитора горения в тушащей смеси.

Характерной особенностью этого генератора является наличие сосной корпусу металлической обечайки, которая служит конвектором и выполняет функции ресивера, где генерируемый аэрозоль перемешивается, расширяясь, в нем выравниваются температура и давление перед струйным выбросом в защищаемый объем.

Среди недостатков описанного генератора необходимо отметить следующие:

- невысокая прочность конструкции из-за наличия соосной тонкостенной обечайки для охлаждения газообразных продуктов горения шашки, для чего в ней выполнены окна, через которые инжектируется охлаждающий воздух, разбавляющий аэрозоль;

- длительность процесса затвердевания гипсовой прослойки между корпусом и шашкой, которую изготавливают отдельно заранее, то есть невозможно прессовать непосредственно в корпус;

- из-за относительно большого объема гипсовой прослойки коэффициент полезной нагрузки устройства в целом занижен;

- не предусмотрен ручной запуск генератора, что ограничивает технологические возможности и область применения.

Отмеченные недостатки устранены в более совершенном генераторе дыма по патенту RU 2365855 С2, F41H 9/06, 2009 г., который по технической сущности и числу совпадающих признаков выбран в качестве наиболее близкого аналога предложенному генератору.

Известный генератор дыма включает корпус, снаряженный пиротехнической шашкой функционального дыма, размещенной в корпусе через термоизолирующую картонную прослойку, электровоспламенитель, смонтированный над открытым торцом шашки внутри центрального патрона, имеющей распределенные выпускные отверстия.

Особенностью известного генератора является то, что параллельно электровоспламенителю, инициируемому импульсом запуска с внешнего устройства, в диафрагме закреплен воспламенитель ручного запуска, например, терочного типа, закрытые предохранительной крышкой.

Оба устройства воспламенения расположены в свободном объеме центрального патрона, выполняющего функции ресивера, над воспламенительной таблеткой из чувствительного к тепловому импульсу состава, который примыкает через быстрогорящий заряд к пиротехнической шашке дымообразующего состава, которые размещены на картонной прокладке днища.

Снаряжение генератора осуществляется прогрессивным литьевым методом непосредственно в корпус, что упрощает технологию изготовления и сборки генераторов.

После установки генераторов, электровоспламенители которых подключены к общему блоку запуска, укладчиком в грунт они готовы для группового автоматического функционирования.

При необходимости ручного запуска, отвинчивается и удаляется предохранительная крышка, открывая доступ к воспламенителю механического инициирования, при накалывании ударом или трением с помощью выдергивания терки.

Известный генератор дыма универсального действия, простой и надежный в эксплуатации широко применяется на практике для постановки маскировочных завес, обеспечивая скрытное перемещение техники и личного состава.

Однако, продолжением отмеченных достоинств является присущий недостаток - узконаправленное действие, только для постановки оптически непроницаемых дымовых завес на подстилающей поверхности, что ограничивает технологические возможности применения для постановки помех средствам обнаружения и наведения в форме высотного экрана из дипольных отражателей электромагнитного излучения.

Технической задачей, на решение которой направлена настоящее изобретение, является модернизация известного генератора аэрозоля для противодействия средствам обнаружения и наведения противника путем создания высотной завесы аэрозольного облака дипольных отражателей, экранирующих локацию зданий, сооружений, техники и проч.

Требуемый технический результат достигается тем, что в известном генераторе аэрозоля, инициируемом автоматически или вручную от капсюля-воспламенителя ударного действия, содержащем функциональное снаряжение, которое расположено вокруг центрального патрона, закрепленного на днище цилиндрического корпуса, закрытого крышкой с распределенными выпускными отверстиями, согласно изобретению, функциональное снаряжение выполнено в виде автономных метаемых элементов, оснащенных отделяемой головной частью из набора галет с дипольными отражателями, которые выполнены разной высоты, и помещенных в направляющих трубках, соосных выпускным отверстиям крышки, причем каждый электровоспламенитель их метательного заряда связан с программируемым устройством запуска, запитанного от разрядного конденсатора пиротехнического источника тока устройства инициирования, капсюль-воспламенитель ударного действия которого взаимодействует с жалом поворотного рычага установленного на затворе центрального патрона, внутри которого на днище закреплено приемное устройство радиосигналов, подсоединенное к разрядному конденсатору и в служебном положении перекрытое быстросъемной заглушкой.

Отличительные признаки предложенного технического решения сообщили новое качество генератору: автономный запуск с программируемым темпом отделяемых элементов, снаряжение которых из набора галет с дипольными отражателями вышибается на заданной высоте, где формируется аэрозольное облако, экранирующее участок земной поверхности от зондирующего электромагнитного облучения.

Выполнение функционального снаряжения в виде автономных метаемых элементов, помещенных в пусковых трубках, соосных выпускным отверстиям крышки, трансформировало генератор в систему нового назначения с раздельными запусками функциональных зарядов на заданную высоту, где формируется экранирующее аэрозольное образование.

Оснащение отделяемой головной части метаемых элементов из набора галет с дипольными отражателями необходимо для диспергирования дипольных отражателей в атмосферу только при достижении транспортируемым элементом требуемого удаления от места запуска.

Связь метательных зарядов, посредством инициирующих электровоспламенителей, всех метаемых элементов с пограммируемым устройством запуска обеспечивает автоматическую стрельбу с заданным темпом для формирования аэрозольного облака необходимой геометрии и плотности.

Включение программируемого устройства запуска осуществляется импульсом, формируемым разрядным конденсатором, который активируется по двум цепочкам: от пиротехнического источника тока устройства инициирования при ручном включении генератора и автоматически от приемного устройства радиосигналов.

Ручное инициирование капсюля-воспламенителя ударного действия осуществляется при накалывании жалом на поворотном рычаге, установленном на затворе центрального патрона.

Автоматический запуск происходит по команде приемного устройства радиосигналов, смонтированного на днище корпуса внутри центрального патрона и подсоединенного к разрядному конденсатору, электрически связанному с программируемым устройством запуска.

Для гарантированного функционирования приемное устройство радиосигналов внутри центрального патрона изолируется в служебном обращении посредством быстросъемной заглушки.

С целью расширения диапазона отражаемого электромагнитного излучения разной длины волны, галеты имеют различную высоту и, следовательно, размещенные в них диполи - разную длину.

Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивом конструктивном единстве являются достаточными для достижения новизны качества, то есть при этом получена не сумма эффектов, а достигнут новый сверхэффект суммы существенных признаков.

Сущность предложенного изобретения поясняется чертежами, которые имеют чисто иллюстративное назначение и не ограничивают объема притязаний формулы, где изображен в изометрии генератор, вертикальный разрез.

Генератор аэрозоля содержит цилиндрический корпус 1 с днищем 2 и крышкой 3, по периметру которой выполнены распределенные выпускные отверстия 4, закрытые вышибными пробками 5.

Соосно отверстиям 4 крышки 3 закреплены цилиндрические пусковые трубки 6, в которых установлены метаемые элементы 7 с отделяемой головной частью из набора галет 8 дипольных отражателей, уложенных на подвижной поперечине 9, опирающейся на вышибной заряд 10.

Характерной особенностью является то, что высота галет 8 и, следовательно, длина лент дипольных отражателей используется разной, для того, чтобы получить аэрозольное образование, отражающее радиоволны в широком диапазоне длины волны излучателей средств обнаружения и наведения.

На дне пусковой трубки 6 размещен метательный заряд 11, примыкающий к электровоспламенителю 12 и через диафрагму 13 сообщающийся с пиротехническим замедлителем 14, направленным на вышибной заряд 10.

Генератор оснащен устройством 15 инициирования в составе последовательно: капсюля-воспламенителя 16 ударного действия, пиротехнического замедлителя 17, примыкающего к пиротехническому источнику 18 тока (ПИТ).

Устройство 15 инициирования установлено на опоре 19, а сгорающие электроды ПИТ 18 замкнуты на разрядный конденсатор 20, электрически связанный (условно не показано) с программируемым устройством 21 запуска метаемых элементов 7 через их электровоспламенители 12.

Разрядный конденсатор для автоматического запуска подключен к приемному устройству 22 радиосигналов, закрепленному на днище 2 внутри центрального патрона 23.

Приемное устройство 22 радиосигналов в служебном обращении закрыто заглушкой 24, имеющей скобу 25 для ее выдергивания, а центральный патрон 23 перекрыт затвором 26, примыкающим сверху к крышке 3 корпуса 1.

На затворе 26 установлен поворотный рычаг 27 с жалом 28 для осевого совмещения с капсюлем-воспламенителем 16 устройства 15 инициирования перед приведением вручную генератора в действие по назначению.

Функционирует предложенный генератор следующим образом.

Для ручного запуска генератора в работу рычаг 27 из нейтрального положения поворачивают до соосного совмещения его жала 28 с капсюлем-воспламенителем 16 устройства 15 инициирования. После этого ударом посредством подручного предмета по рычагу 27 осуществляют накалывание капсюля-воспламенителя 16.

При срабатывании капсюля-воспламенителя 16 направленным действием форса огня поджигается пиротехнический состав замедлителя 17, время горения которого выбрано достаточным для того, чтобы оператор мог добежать до укрытия.

Фронтом горения на выходе замедлителя 17 воспламеняется пиротехнический источник тока 18, разноименные электроды которого замкнуты на разрядный конденсатор 20, накапливающий электрический потенциал напряжения для импульсного разряда на программируемое устройство 21 запуска.

Предварительно в устройстве 21 устанавливается программа последовательности запуска отделяемых элементов 7 и временного интервала между ними, одиночных и залпом.

Согласно программе с устройства 21 запуска управляющий сигнал поступает на электровоспламенители 12 всех метаемых элементов 7, при срабатывании каждого из которых поджигается метательный пороховой заряд 11, образующий при сгорании большое количество горячих газообразных продуктов, в результате чего в замкнутом объеме резко увеличивается давление.

Давлением газообразных продуктов горения метательного порохового заряда 11 отделяемый элемент 7 выталкивается из пусковой трубки 6, получая линейное ускорение для направленного подъема на заданную высоту.

При этом посредством тарированной дюзы диафрагмы 13 часть горячих продуктов горения преобразуется в факел, направленный на пиротехнический замедлитель 14, время горения которого обеспечивает выход волны горения на его противоположный конец (верхний по чертежу) не раньше подъема элемента 7 на расчетную высоту, где происходит инициирование вышибного заряда 10, давлением газообразных продуктов которого галеты 8 вышибаются в атмосферу посредством подвижной поперечины 9, работающей в качестве поршня.

Под действием напора воздуха диполи выдавливаются из оболочки галет 8 и турбулентными завихрениями распределяются в большом объеме, формируя аэрозольное образование широкого спектра электромагнитного отражения, соответствующего длинам волн излучателей, на которых работают головки наведения.

В связи с тем, что диполи произвольно ориентированы в пространстве и постоянно движутся, вращаясь, отражаемая энергия фрагментируется и хаотично направляется, дезориентируя средство наведения.

Таким образом, при «распылении» всех диполей галет 8 отделяемых элементов 7 генератора на заданной высоте образуется протяженная завеса, отражающая электромагнитное излучение средства наведения в форме шума, который не идентифицируется с целью, экранируя тем самым защищаемый участок местности для скрытного перемещения техники и личного состава.

Для автоматического запуска генератора предварительно в центральный патрон 23 устанавливают радиоприбор, который подсоединяют к приемному устройству 22 радиосигналов, для чего снимают затвор 26, открывая центральный патрон 23, и за скобу 25 выдергивают и удаляют заглушку 24. После монтажных работ генератор готов для функционирования по назначению.

По сигналу с внешнего блока управления радиоприбор включает приемное устройство 22, на выходе которого формируется импульс тока, поступающий на разрядный конденсатор 20.

На разрядном конденсаторе 20 накапливается электрический потенциал для включения устройства 21 запуска отделяемых элементов 7 по описанному выше порядку.

Положительные результаты макетных и натурных испытаний опытных образцов генератора по изобретению подтвердил программируемый автономный запуск отделяемых элементов как вручную, так и автоматически по радиоканалу, а также эффективность действия создаваемой на заданной высоте аэрозольной завесы из диполей, создающих хаотичное распределение отражения направленного электромагнитного излучения, что дает основание рекомендовать конструкцию на серийное производство и поставки заказчикам.

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

Предложенные отличия автоматического генератора функционального аэрозоля, которые прямо не следуют из постановки технической задачи, не являются очевидными для специалиста по помеховым средствам защиты.

Изготовление совокупности структурных элементов предложенного генератора возможно осуществлять на действующем производстве.

Из вышесказанного можно сделать вывод о соответствии изобретения условиям патентоспособности.

Генератор аэрозоля, инициируемый автоматически или вручную от капсюля-воспламенителя ударного действия, содержит функциональное снаряжение, которое расположено вокруг центрального патрона, закрепленного на днище цилиндрического корпуса, закрытого крышкой с распределенными выпускными отверстиями. Функциональное снаряжение выполнено в виде автономных метаемых элементов, оснащенных отделяемой головной частью из набора галет с дипольными отражателями, которые выполнены разной высоты, и помещенных в направляющих трубках. Направляющие трубки соосны выпускным отверстиям крышки, причем каждый электровоспламенитель их метательного заряда связан с программируемым устройством запуска. Внутри центрального патрона на днище размещено приемное устройство радиосигналов. Технический результат – улучшение характеристик генератора аэрозоля. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Генератор аэрозоля, инициируемый автоматически или вручную от капсюля-воспламенителя ударного действия, содержащий функциональное снаряжение, которое расположено вокруг центрального патрона, закрепленного на днище цилиндрического корпуса, закрытого крышкой с распределенными выпускными отверстиями, отличающийся тем, что функциональное снаряжение выполнено в виде автономных метаемых элементов, оснащенных отделяемой головной частью из набора галет с дипольными отражателями и помещенных в пусковых трубках, соосных выпускным отверстиям крышки, причем каждый электровоспламенитель их метательного заряда связан с программируемым устройством запуска, запитанным от разрядного конденсатора, электрически связанного с пиротехническим источником тока устройства инициирования, капсюль-воспламенитель ударного действия которого взаимодействует с жалом поворотного рычага, установленного на затворе центрального патрона, внутри которого на днище закреплено приемное устройство радиосигналов, подсоединенное к разрядному конденсатору и в служебном положении перекрытое быстросъемной заглушкой.

2. Генератор по п. 1, отличающийся тем, что галеты дипольных отражателей отделяемой головной части метаемых элементов выполнены разной высоты.