СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО ИСТОЧНИКА СОЗДАНИЯ КОМБИНИРОВАННОЙ ОПТИЧЕСКОЙ ПОМЕХИ И ХИМИЧЕСКИЙ ИСТОЧНИК, ПОЛУЧЕННЫЙ УКАЗАННЫМ СПОСОБОМ Российский патент 2024 года по МПК F42B12/48 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к пиротехнике, а более конкретно к химическим источникам (ХИ), создающим в воздухе комбинированную оптическую помеху для противодействия системам наведения самонаводящегося оружия в видимом и инфракрасном диапазонах излучения и может быть использовано для защиты личного состава от прицельного огня противника, маскировки боевой техники, а также скрытного ухода из зоны поражения в критической боевой ситуации.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известно снаряжение быстродействующей дымовой гранаты мгновенного принципа действия (патент РФ №2398181, МПК F42B 12/48, 2009 г.), представляющий собой гранулированный дымообразующий состав с размером гранул 0,5…5,0 мм, покрытых пороховой мякотью, включающий фосфор красный технический, каучуковое связующее с распределенными частичками чистого углерода, причем гранулы дымообразующего состава покрыты пороховой мякотью массой 13-15 % от массы функционального снаряжения.

Недостатком данного снаряжения является относительно низкая оптическая плотность маскирующего дыма вследствие выпадания части гранул и догорание их на подстилающей поверхности.

Аналогом также может являться снаряжение ручной дымовой гранаты (патент № ЕР 0791164, МПК F42B 12/48), состоящее из контейнера с дымообразующей жидкостью - тетрахлоридом титана (TiCl₄), которая при разрушении контейнера реагирует с влагой воздуха и образует плотную дымовую завесу. Для предотвращения загрязнения окружающей среды из-за кислотного воздействия в дымовой баллон в стехиометрическом соотношении добавляют порошок карбоната кальция, который нейтрализует соляную кислоту, образующуюся при гидролизе тетрахлорида титана с влагой.

Недостатком является образование ядовитых перовскита и тетрахлорметана при взаимодействии карбоната кальция и тетрахлорида титана по следующей реакции:

TiCl₄ + CaCO₃ → CaO₃Ti + CCl₄

К данному типу снаряжения дымовых гранат относится также конструктивное решение, изложенное в патенте США № US 5700971, МПК Е42В 27/00, F42B 12/48 «Ручная дымовая граната быстрого действия», в которой корпус заполнен дымообразующим составом на основе красного фосфора, выполненного в виде тонких сгорающих дисков с покрытием, поддерживающим горение. Диски воспламеняются и разбрасываются взрывчатым веществом, которое инициируется от капсюля-воспламенителя при воздействии подпружиненного ударника, соединенного с предохранительной скобой.

Недостатком данного источника для быстрой постановки маскирующих аэрозольных (дымовых) завес является малое время дымообразования из-за малого размера горящего свода гранул, дисков или секторных лепестков.

Предложен пиротехнический литьевой состав для образования плотной дымовой завесы повышенной маскирующей способности, содержащий смесь порошка хлорпарафина и жидкого хлорпарафина в соотношении 1: (2,4-3,3) порошка алюминия в качестве металлического горючего и дымообразователь - оксид цинка или цинковые белилы (патент РФ № 2353605, 2009 г.).

Недостатками указанного ХИ является неравномерное диспергирование аэрозолеобразующего состава при взрыве, вследствие чего время ИК излучения дымовой завесы существенно сокращается, плотность дымовой завесы снижается, а более крупные осколки догорают на подстилающей поверхности.

Наиболее близким по назначению и техническому решению прототипом предлагаемого изобретения является «Дымовая граната» (Патент на полезную модель Германии № DE 202017106815, МПК F42B 12/48). Предложено использовать шашки дымообразующего состава, который состоит из материала на основе красного фосфора. Материал, образующий туман, представляют собой шашки, запрессованные в трубчатые углубления корпуса гранаты.

Недостатком данной конструкции дымовой гранаты является отсутствие прямой пиротехнической связи, обеспечивающей воспламенение каждой отдельно взятой шашки дымообразующего состава, размещенной в замкнутом гнезде корпуса. При взрывном вскрытии корпуса метательным зарядом часть шашек будет разбросана без воспламенения, что приведет к уменьшению количества дыма и снижению эффективности маскировки.

Кроме того, для снаряжения гранаты такой конструкции можно применять только шашки сравнительно небольшого размера с малой величиной горящего свода, ограничивающей продолжительность горения дымообразующего состава, поэтому данное решение не может обеспечить увеличение времени подпитки маскирующей аэрозольной (дымовой) завесы.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей предложенного изобретения является создание ХИ многофункциональной оптической помехи для ручной дымовой гранаты комбинированного действия, обеспечивающей мгновенную постановку маскировочной завесы за счет взрывного разброса и воспламенения дымообразующих пиротехнических элементов с требуемым временем горения.

Решение задачи достигается тем, что в ручной дымовой гранате, содержащей дистанционное запальное устройство и корпус, используется дымообразующий состав мгновенного принципа действия. Секция корпуса содержит кассеты, выполненные в форме полого цилиндра из радиально расположенных плоских дымообразующих пиротехнических элементов, внешняя часть которых повернута к касательной наружного диаметра. Кассеты последовательно установлены на пороховой газогенератор, поджимают кольцо обратного клапана, и попарно сориентированы навстречу друг другу повернутыми частями плоских элементов, причем пороховой газогенератор является элементом огневой цепи и обеспечивает пиротехническую связь запального устройства с секциями корпуса, разрушение оболочки корпуса, воспламенение и разброс дымообразующих пиротехнических элементов.

Плоские дымообразующие пиротехнические элементы ХИ увеличивают их суммарную площадь и свод горения. Повышается равномерность разброса пиротехнических элементов в пространстве, что способствует формированию плотной маскировочной и уводящей аэрозольной завесы.

Указанные принципиальные отличия заявляемого ХИ создания оптических помех по сравнению с указанным выше прототипом обеспечивают следующие преимущества:

- увеличение плотности дымовой завесы за счет мгновенного разброса большого количества горящих плоских пиротехнических элементов, имеющих большую поверхность горения по сравнению с цилиндрическими шашками прототипа;

- обеспечение создания оптической помехи в инфракрасном диапазоне, уводящей высокоточное оружие от защищаемого объекта благодаря образованию тепловых зон с повышенной температурой от обладающих повышенной парусностью и плавно оседающих в воздухе горящих плоских пиротехнических элементов.

ХИ представляет собой изделие мгновенного принципа действия, выполненное в форме полого цилиндра из радиально расположенных дымообразующих пиротехнических пластинчатых элементов (ППЭ).

ХИ состоит из набора фосфорсодержащих ППЭ, уложенных в цилиндрическую транспортировочную гильзу.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в следующем.

Пластинчатый фосфорный материал, представляющий собой эффектообразующую композицию на основе красного фосфора, нанесенную на подложку, режут на листы требуемых размеров, длина и ширина которых кратны длине и ширине ППЭ, получая пиротехнические пластинчатые элементы. Элементы складывают в стопку нужной высоты, полученную стопку листов разрезают на полосы, ширина которых равна длине ППЭ. Один торец стопки полос по длине сначала промазывают усиливающим воспламенение составом на основе легковоспламеняющихся энергетических веществ (нанодисперсных порошков металлов: магния и/или алюминия и/или бора, и/или титана, диборида алюминия и др. в количестве 10 вес. %) в виде суспензии в 5 %-ном растворе фторопласта марки Ф-42 в ацетоне, затем накладывают манжету из марли и еще раз промазывают тем же составом.

Затем стопки полос с манжетой разрезают на заготовки, которые на специальном приспособлении скручивают таким образом, что проклеенная манжета образует цилиндр с центральным каналом для последующего размещения воспламеняющего и разбрасывающего заряда. Цилиндр помещают в бумажную гильзу из патронной бумаги нужной толщины.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Для предварительной оценки характеристик ХИ оптических помех исследуют отдельные его пластинчатые элементы: определяют линейную скорость горения стандартного образца элементов, а теплофизические характеристики в процессе горения пластинчатых элементов определяют с помощью тепловизионной системы «ThermaCAM™P60» Flir Systems AB с последующим анализом изображений на компьютере.

Пример

Химический источник создания оптических помех изготавливают следующим образом.

Пластинчатый фосфорный материал режут по прямоугольному трафарету на листы размерами (900х470) мм. Далее листы складывают в стопку 85 мм высоты и разрезают на полосы, ширина которых равна 26 мм. Один торец стопки полос по длине 470 мм сначала промазывают усиливающим воспламенение составом на основе легковоспламеняющихся энергетических веществ (нанодисперсных порошков металлов: магния и/или алюминия и/или бора, и/или титана, диборида алюминия и др. в количестве 10 вес. %) в виде суспензии в 5 %-ном растворе фторопласта марки Ф-42 в ацетоне, затем накладывают манжету из марли и еще раз промазывают тем же составом. Затем стопку полос разрезают на заготовки длиной 37 мм и на специальном приспособлении скручивают с образованием центрального канала, который служит для размещения воспламеняющего и разбрасывающего заряда, и помещают в круглую бумажную гильзу из патронной бумаги требуемой толщины заданной высоты и диаметра.

Промазывание длинных торцов стопки пиротехнических пластинчатых элементов усиливающим воспламенение составом на основе легковоспламеняющихся энергетических веществ с повторным промазыванием марлевой манжеты тем же составом позволяет исключить невоспламенение или неполное сгорание пластинчатых пиротехнических элементов от инициирующего заряда.

Предложенное техническое решение позволяет избежать невоспламенения или неполного сгорания ППЭ от инициирующего заряда и способствует их равномерному разбрасыванию в заданном объеме пространства и создавать ложную оптическую цель с требуемыми спектральными характеристиками, сопоставимыми с характеристиками защищаемого объекта (бойца, образца боевой техники и др.). Предложенное техническое решение выгодно отличается от известных решений по использованию шашек на основе прессованного красного фосфора образованием аэрозольного образования требуемой оптической плотности, благодаря медленному падению ППЭ из зоны горения, в то время как в случае использования прессованных шашек плотные и крупные осколки, образовавшиеся при диспергировании шашки, быстро выпадают из зоны горения и образовавшееся аэрозольное образование не отвечает предъявляемым требованиям.

Группа изобретений относится к области вооружения, а именно к способу получения химического источника создания оптической помехи. Способ получения химического источника создания комбинированной оптической помехи, в котором в гильзу помещают пиротехнические пластинчатые элементы заданных размеров, состоящие из эффектообразующей композиции на основе красного фосфора, нанесенной на подложку. Указанные элементы собирают в стопку заданных размеров. На длинные торцы стопки элементов с одной стороны накладывают марлевую манжету и промазывают усиливающим воспламенение составом на основе легковоспламеняющихся энергетических веществ в виде суспензии в 5%-ном растворе фторопласта марки Ф-42 в ацетоне. Длинные торцы стопки сначала промазывают указанным составом, а затем марлевую манжету еще раз промазывают тем же составом. Технический результат заключается в исключении невоспламенения или неполного сгорания пиротехнических пластинчатых элементов. 2 н. и 4 з.п. ф-лы.

1. Способ получения химического источника создания комбинированной оптической помехи, в котором в гильзу помещают пиротехнические пластинчатые элементы заданных размеров, состоящие из эффектообразующей композиции на основе красного фосфора, нанесенной на подложку, причем указанные элементы собирают в стопку заданных размеров, на длинные торцы которой с одной стороны накладывают марлевую манжету и промазывают усиливающим воспламенение составом на основе легковоспламеняющихся энергетических веществ в виде суспензии в 5%-ном растворе фторопласта марки Ф-42 в ацетоне, отличающийся тем, что длинные торцы стопки сначала промазывают указанным составом, а затем марлевую манжету еще раз промазывают тем же составом.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют бумажную гильзу.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве легковоспламеняющихся энергетических веществ используют нанодисперсные порошки магния, и/или алюминия, и/или бора, и/или титана, диборида алюминия в количестве 10 вес. %.

4. Химический источник создания комбинированной оптической помехи, полученный способом по п. 1 и выполненный в виде гильзы, в которой размещены пиротехнические пластинчатые элементы заданных размеров, состоящие из эффектообразующей композиции на основе красного фосфора, нанесенные на подложку, причем указанные элементы уложены в стопку заданных размеров, на длинные торцы которой с одной стороны наложена марлевая манжета и дважды промазана усиливающим воспламенение составом на основе легковоспламеняющихся энергетических веществ в виде суспензии в 5%-ном растворе фторопласта марки Ф-42 в ацетоне, при этом длинные торцы стопки промазаны указанным составом.

5. Химический источник по п. 4, отличающийся тем, что гильза выполнена из бумаги.

6. Химический источник по п. 4, отличающийся тем, что легковоспламеняющиеся энергетические вещества представляют собой нанодисперсные порошки магния, и/или алюминия, и/или бора, и/или титана, диборида алюминия в количестве 10 вес. %.