ГАЗОГЕНЕРАТОР Российский патент 2023 года по МПК F02K9/95 

Изобретение относится к источникам давления и может быть использовано в системах вытеснения, перемещения, приведения в действие, разделения, в которых в качестве источника давления используют генерируемый газ, в частности, для приведения в действие аэродинамических поверхностей летательных аппаратов.

Задачей, стоящей в области конструирования и разработки газодинамических устройств, является сокращение времени работы таких устройств.

Так, например, известна конструкция газодинамического источника давления, используемого в экспериментальных ствольных баллистических установках, состоящая из корпуса, полого цилиндрического порохового заряда, стержневого осевого воспламенителя, выполненного из взрывчатого вещества (ВВ), детонатора и расходного отверстия (изобретение RU 2135927, публик. 27,08.99). Обеспечивается повышение стабильности воспроизведения внутрибаллистических параметров источника давления.

К недостаткам данной конструкции можно отнести то, что детонатор установлен в корпус и срабатывание может привести к частичному разрушению детонатора и выходу газов через его полости.

Известен также газодинамический источник давления, содержащий полый корпус с расходным отверстием. Полость корпуса разделена перфорированной перегородкой на два отсека, в дальнем от расходного отверстия отсеке размещен заряд ВВ с инициирующим устройством, в ближнем - пороховой заряд (патент на изобретение RU 2135926, публик. 03.02.98). Конструкция ною источника давления также обеспечивает повышение стабильности воспроизведения внутрибаллистических параметров.

К недостаткам данного изобретения можно отнести то, что детонатор находится во внутренней полости корпуса с прохождением токопроводящих элементов через корпус, что при срабатывании может привести к частичному разрушению токопроводящих элементов и выходу газов через них.

Известно устройство газогенератора, выбранное в качестве ближайшего аналога (патент на полезную модель RU 207659, публик. 09.11.2021), которое включает полый цилиндрический корпус, в котором последовательно расположены инициирующий узел, в состав которого входит низковольтный воспламенитель, и расположенные в глухом отверстии корпуса детонирующий узел, выполненный в виде лучевого капсюля-детонатора и поджигающий заряд в виде пиротехнической навески, расположенный соосно детонирующему узлу со стороны промежуточного заряда, последний выполнен в виде пороховой навески, граничащей с камерой сгорания, содержащей заряд ракетного топлива и разрушаемую мембрану, установленную в выходной части корпуса. В составе устройства используют термостойкие материалы. Обеспечиваются высокие давления за счет передачи огневого импульса через гермостенку корпуса.

Недостатком ближайшею аналога является то, что такая конструкция увеличивает время работы устройства за счет использования в составе инициирующего узла воспламенителя, импульсом которого вызывают горение состава поджигающего заряда.

Техническим результатом заявляемого изобретения является уменьшение времени работы устройства.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в газогенераторе, состоящем из корпуса и расположенных в нем последовательно инициирующего узла, детонирующего узла, газогенерирующего заряда и разрушаемой мембраны, установленной в выходной части корпуса, новым является то, что, в качестве инициирующего узла используют электродетонатор (ЭД), корпус выполнен из стакана и крышки, которая поджата гайкой к стакану через элементы уплотнения и в которой выполнены глухие каналы с образованием между ними и ЭД неразрешаемой преграды, а детонирующий узел представляет собой установленный на крышке со стороны глухих отверстий распределитель, выполненный из инертного материала с каналами, состоящими из пазов и отверстий, заполненных взрывчатым веществом (ВВ), при этом входные участки каналов размещены соосно с глухими каналами крышки, которые также заполнены ВВ с поджатием колпачками и входят в состав детонирующего узла, при этом детонирующий узел и газогенерирующий заряд разделены тором и перфорированной перегородкой, газогенерирующий заряд помещен в стакан с перфорированным дном, с формированием между дном и разрушаемой мембраной свободного объема.

Инициирование газогенерирующего заряда продуктами детонации через воздушный зазор позволяет обеспечить его объемное воспламенение с минимальным временем.

Применение ЭД в качестве инициирующего узла, импульс от которого передают на детонирующий узел через неразрушаемую преграду с дальнейшим объемным воспламенением порохового заряда, обеспечивает стабильную работу устройства в максимально короткий срок.

Сброс рабочего газа во внутреннюю полость с дальнейшей передачей на рабочее устройство обеспечивает снижение амплитуды импульса давления и увеличения его длительности,

На фиг. изображен общий вид заявляемого устройства, где: 1 - корпус; 2 -крышка; 3 - перфорированный стакан; 4 - кольцо; 5 - упорное кольцо: 6 - прокладка. 7 - гайка, 8 - мембрана. 9 болт стравливающий. 10 - заряд пороховой. 11 - колосник. 12 - заряд ВВ, 13 - колпачок снаряженный, 14 - корпус распределителя, 15 - заряд ВВ распределителя, 16, 17 - прокладки, 18 - ЭД.

Примером конкретного выполнения заявляемого устройства может служить газогенератор, используемый в качестве источника давления для перемещение экрана фонаря летательного аппарата. В соответствии с заявляемым изобретением газогенератор включает цилиндрический корпус 1 с крышкой 2, которая поджимается гайкой 7 через прокладке 6 и набор колец 4 и 5. На крышке 2 выполнены глухие отверстия, заполненные ВВ 12, поджатые колпачком снаряженным 13. На крышке установлен распределитель 14 с приемными отверстиями, выполненными соосно глухим отверстиям крышки. В распределителе выполнены каналы в виде пазов и инициирующих отверстий, снаряженных пластифицированным ВВ 15. Распределитель закрыт перфорированным колосником 11, образуя воздушный зазор между распределителем и газогенерирующим зарядом 10, для размещения которого между корпусом 1 и крышкой 2 размещен перфорированный стакан 3. Газогенерирующий заряд выполнен из пороха. Отверстия колосника 11 и стакана 3 закрыты прокладками 16 и 17 для исключения высыпания пороха. Для создания начального давления в газогенераторе используется мембрана 8, поджимаемая стравливающим болтом 9 с центральным отверстием. Задействование газогенератора осуществляется через неразрушаемую преграду от ЭД 18, установленного соосно глухому отверстию крышки.

Работа заявляемого устройства осуществляется следующим образом.

При подаче электрического сигнала на ЭД 18, происходит его срабатывание с дальнейшим задействованием через неразрушаемую преграду крышки 2 заряда ТЭН 12, размещенного в глухом отверстии крышки 2, и поджатого колпачком снаряженным с ТЭН 13, запрессованного до максимальной плотности. Детонационный импульс передается заряду ВВ распределителя 15 и далее через воздушный зазор, созданный колосником 11, обеспечивается воспламенение навески пироксилинового пороха 6/7фл 10. При создании во внутренней полости газогенератора давления форсирования происходит прорыв мембраны 8 с выходом газа в рабочую полость через отверстие болта стравливающего 9.

Применение заявляемого газогенератора обеспечивает перемещение экрана фонаря летательного аппарата за время не более 0,1 с.

Изобретение относится к источникам давления и может быть использовано в системах вытеснения, перемещения, приведения в действие, разделения, в которых в качестве источника давления используют генерируемый газ, в частности, для приведения в действие аэродинамических поверхностей летательных аппаратов. В газогенераторе, состоящем из корпуса и расположенных в нем последовательно инициирующего узла, детонирующего узла, газогенерирующего заряда и разрушаемой мембраны, установленной в выходной части корпуса, в качестве инициирующего узла используют электродетонатор (ЭД), корпус выполняют из стакана и крышки, которая поджата гайкой к стакану через элементы уплотнения и в которой выполнены глухие канаты с образованием между ними и ЭД неразрушаемой преграды, а детонирующий узел представляет собой установленный на крышке со стороны глухих отверстий распределитель, выполненный из инертного материала с каналами, состоящими из пазов и отверстий, заполненных взрывчатым веществом (ВВ), при этом входные участки каналов размещены соосно с глухими каналами крышки, которые также заполнены ВВ с поджатием колпачками и входят в состав детонирующего узла, при этом детонирующий узел и газогенерирующий заряд разделены зазором и перфорированной перегородкой, газогенерирующий заряд помещен в стакан с перфорированным дном, с формированием между дном и разрушаемой мембраной свободного объема. Изобретение обеспечивает уменьшение времени работы устройства. 1 ил.

Газогенератор, состоящий из корпуса и расположенных в нем последовательно инициирующего узла, детонирующего узла, газогенерирующего заряда и разрушаемой мембраны, установленной в выходной части корпуса, отличающийся тем, что в качестве инициирующего узла используют электродетонатор, корпус выполнен из стакана и крышки, которая поджата гайкой к стакану через элементы уплотнения и в которой выполнены глухие каналы с образованием между ними и электродетонатором неразрушаемой преграды, а детонирующий узел представляет собой установленный на крышке со стороны глухих отверстий распределитель, выполненный из инертного материала с каналами, состоящими из пазов и отверстий, заполненных взрывчатым веществом, при этом входные участки каналов размещены соосно с глухими каналами крышки, которые также заполнены взрывчатым веществом с поджатием колпачками и входят в состав детонирующего узла, при этом детонирующий узел и газогенерирующий заряд отделены друг or друга зазором и перфорированной перегородкой, газогенерирующий заряд помещен в стакан с перфорированным дном, с формированием между дном и разрушаемой мембраной свободного объема.