×
20.02.2019
219.016.bdd0

ПИРОПАТРОН ДЛЯ КАТАПУЛЬТНОГО КРЕСЛА ПИЛОТИРУЕМОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Пиропатрон системы аварийного спасения экипажей летательных аппаратов включает гильзу, капсюль-воспламенитель, петарду, твердотопливные шашки, пыж, колосник и прокладочные элементы. Твердотопливные шашки выполнены канальными и бронированными по наружной поверхности. Петарда выполнена из прессованного дымного ружейного пороха с рифленой поверхностью, обращенной к капсюлю-воспламенителю. Между торцами топливных шашек, контактирующих с петардой и колосником, установлены картонные прокладки. Пиропатрон снабжен дополнительным форсажным зарядом из тонкосводных твердотопливных шашек или гранулированного пороха всестороннего горения массой 0,1...0,3 от массы основного заряда. Изобретение позволит повысить надежность пиропатрона системы катапультирования. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Патентуемое изобретение относится к области создания систем аварийного спасения (САС) экипажей летательных аппаратов (ЛА), а именно к разработке энергоисточников стреляющих механизмов (СМ) катапультных кресел (КК) - пиропатронов (ПП) катапультирования.

Известно, что при аварийном покидании ЛА используются катапультные системы различных модификаций. В качестве энергоисточников для таких систем применяют, как правило, твердотопливные шашки ракетного топлива размещаемые в корпусе (гильзе) пиропатрона. Система катапультирования включает использование нескольких отдельных пиромеханизмов:

- для отстрела фонаря кабины летчика;

- для фиксации летчика в катапультном кресле;

- для непосредственного обеспечения выброса пилота, зафиксированного в КК, из кабины ЛА;

- для стабилизации КК в воздушном пространстве;

- для придания КК требуемой скорости;

- для включения парашютной системы.

Объектом патентования в данном случае является ПП для непосредственного обеспечения выброса пилота из ЛА.

Схема выброса (фиг.1) предусматривает установку ПП (1) в неподвижной (скрепленной с ЛА) трубе (2) телескопического стреляющего механизма. При срабатывании ПП за счет энергии расширяющихся пороховых газов происходит раздвижка труб телескопического механизма и летчик, жестко зафиксированный в КК (4), отстреливается вместе с подвижной трубой (3) СМ от ЛА.

В научно-технической и патентной литературе практически отсутствует информация об указанных энергоисточниках. К числу аналогов патентуемого технического решения можно отнести пат. США №469739; ж. "Наука и техника", №10, 2001, с. 2-6, 10-12; E. Babcock. A paper way to eject at low altitudes. Appraach, 1977, VIII, v.23, # 2, p.18-21; Roberts R.A. Elying Ejection Seat Proceedings of the 7-th National Flyght Safety Survival and Personal Equipment Synposium, Las Vegas, Ost. 27-30, 1969, р.512-528.

Учитывая, что процесс катапультирования весьма кратковременен, авторы считают, что наиболее близкими аналогами патентуемого технического решения являются конструкции артиллерийского выстрела (БСЭ, М.: Советская энциклопедия, 1970 г., т.2, с. 263) и патрона (БСЭ, М.: Советская энциклопедия, 1975 г., т.19, с. 284), принятая авторами за прототип.

Аналогия артвыстрела и САС заключается в следующем сопоставлении:

- "снаряд - катапультное кресло" (КК);

- "патрон артиллерийского выстрела - пиропатрон КК".

Патентуемая конструкция и конструкция прототипа характеризуются:

- кратковременностью рабочего процесса;

- необходимостью обеспечения высокого газообразования;

- горением твердотопливных зарядов (пороховых элементов) в переменном, расширяющемся объеме;

- необходимостью форсирования рабочего процесса в момент запуска.

Однако если при артиллерийском выстреле уровень перегрузок, испытываемых снарядом, обуславливается (ограничивается) только конструктивным исполнением ствола и самого снаряда (уровень прочности, теплостойкость и т.п.), то при создании энергоисточников к средствам катапультирования уровень перегрузок весьма жестко ограничен как по верхнему, так и по нижнему пределу. При этом верхний предел связан с необходимостью обеспечения сохранения жизнеспособности летчика, а нижний – обеспечением гарантированного увода катапультируемой системы от столкновения с килем (фюзеляжем) терпящим бедствие ЛА.

Технической задачей изобретения является создание технически эффективных энергоисточников (ПП) для непосредственного катапультирования летчика из ЛА, обеспечивающих высокую надежность и приемлемый уровень перегрузок для САС летного состава при потребной скорости катапультирования.

Указанная техническая задача решается за счет использования в пиропатроне катапультирования оптимальных конструкций основного и дополнительного (форсажного) зарядов с использованием фиксирующих и прокладочных элементов и разработки конструктивных мероприятий по надежности их функционирования.

В прототипе (в артвыстреле) применяются либо зерненные заряды, иногда выполненные многоканальными, либо тонкотрубчатые многошашечные заряды всестороннего горения. Использование таких зарядов в качестве основных в ПП для САС невозможно как в связи с высокими реализуемыми перегрузками, неприемлемыми с точки зрения жизнеобеспечения летчика, так и из-за высоких давлений, реализуемых в СМ в процессе отстрела (диаграмма 5 на фиг.2).

Отличительной особенностью патентуемого решения является выполнение основного заряда пиропатрона из канальных твердотопливных шашек, бронированных по наружной поверхности, что уменьшает их газопроизводительность в начальный период, но позволяет создать благоприятные условия работы корпуса пиропатрона и приемлемый уровень перегрузок при обеспечении прогрессивности газоприхода в условиях расширяющегося объема. Для компенсации тепловых потерь в начальный период в конструкцию ПП введен малогабаритный дополнительный заряд (ДЗ) из тонкосводных баллиститных твердотопливных шашек всестороннего горения или из гранулированного пороха.

Изобретение иллюстрируется чертежами:

фиг.1 - схема выброса пилота из ЛА:

1 - пиропатрон;

2 - неподвижная труба телескопического СМ;

3 - подвижная труба СМ;

4 - катапультируемая масса;

фиг.2 - диаграммы "давления - время" ПП:

5 - диаграмма при отсутствии ДЗ;

6 - диаграмма для патентуемой конструкции;

7 - диаграмма для прототипа;

Рmах - максимальное давление в трубах телескопического механизма;

фиг.3, фиг.4 - конструкция патентуемого пиропатрона:

8 - гильза;

9 - основной заряд;

10 - бронировка;

11 - дополнительный (форсажный) заряд;

12 - петарда;

13 - колосник;

14 – прокладка;

15 – капсюль-воспламенитель;

16 - пыж.

Эксперименты показали, что для обеспечения оптимальной диаграммы "давление - время" (фиг.2) масса дополнительного заряда должна составлять 0,1... 0,3 массы основного заряда. Это позволяет обеспечить с форсажным ДЗ более высокий импульс давления на начальном участке (диаграмма 6) и уменьшенное значение максимального давления (Рmах) по сравнению с ПП без ДЗ (диаграмма 7). При этом зависимости "перегрузка - время" при катапультировании аналогичны характеру кривых "давление - время", приведенных на фиг.2. Использование ДЗ массой менее 0,1 от массы основного заряда не позволяет эффективно форсировать режим выброса КК с летчиком (низкая скорость катапультирования), а применение ДЗ более 0,3 от массы основного заряда приводит к недопустимым перегрузкам с точки зрения обеспечения жизнеспособности пилота. При этом введение в конструкцию пиропатрона ДЗ не только компенсирует тепловые потери начального периода работы устройства, но и реализует оптимальную диаграмму "давление - время" с уменьшением Рmах в "заснарядном пространстве" (фиг.2), что позволяет снизить массу СМ в целом.

Для надежного зажжения основного заряда предлагается использовать петарду из прессованного дымного ружейного пороха (ДРП), выполненную в виде таблетки с рифленой торцевой поверхностью, обращенной к капсюлю-воспламенителю.

С целью демпфирования высоких перегрузок, воздействующих на топливные шашки основного заряда в момент катапультирования, между опорными торцами твердотопливных шашек, контактирующих с петардой и колосником (фиксирующий элемент), устанавливаются картонные прокладки. Тем самым исключается разрушение шашек и аномальный режим работы ПП.

Помимо указанных, отличительным признаком патентуемой конструкции является также использование для основного заряда баллиститных топлив, в состав которых введено не менее 2% фталатаникеля свинца (ФНС), что способствует уменьшению температурного градиента скорости горения топлив и соответственно уменьшает разброс по перегрузкам при катапультировании летного состава из ЛА.

Вариант реализации заявляемой конструкции показан на фиг.3 и 4. Пиропатрон представляет собой латунную гильзу (8), внутри которой размещены: основной заряд (9) с бронировкой (10) по наружной поверхности, форсажный ДЗ (11), петарда (12), колосник (13), картонная прокладка (14) и капсюль-воспламенитель (15). В верхней части пиропатрона установлен пыж (16) и выполнена завальцовка.

При срабатывании капсюля-воспламенителя поджигается петарда, воспламеняющая основной и дополнительный заряды. Образующиеся при горении зарядов газы вскрывают пыж и поступают в телескопический механизм катапультного кресла. Под действием нарастающего давления происходит раздвижка труб телескопического механизма и осуществляется выброс летчика из кабины летательного аппарата.

Основной технический результат по патентуемому техническому решению удается обеспечить за счет достижения требуемых скоростей отстрела катапультируемой массы при снижении действующих на летчика перегрузок.

Техническим результатом изобретения также является повышенная надежность ПП катапультирования (более низкий уровень максимального давления в СМ; демпфирование перегрузок, воздействующих на пороховые элементы заряда) и обеспечение узкого диапазона по перегрузкам (n), гарантирующего жизнеобеспечение летчика, как за счет достаточно высокого нижнего предела n>12 (исключается столкновение КК с фюзеляжем самолета), так и за счет низкого верхнего предела n<18 (исключается потеря жизнеспособности летчика от прямого воздействия перегрузок).

Работоспособность патентуемой конструкции ПП проверена с положительными результатами при испытаниях катапультного кресла при следующих параметрах:

- катапультируемая масса - от 130 до 170 кг;

- габаритные размеры ПП - калибр 38 мм, длина 200-240 мм;

- материал гильзы - латунь;

- основной заряд - семь канальных бронированных шашек диаметром 10 мм из баллиститного топлива с содержанием ФНС 2,5%, общей массой - 85 г;

- форсажный ДЗ - набор канальных тонкосводных шашек диаметром 5 мм длиной 25 мм, общей массой - 20 г;

- петарда - таблетка рифленая по торцам из ДРП диаметром 32 мм, толщиной 10 мм.

При испытаниях получен уровень перегрузок (нижний предел n=13 при температуре минус 60°С, верхний предел n=18 при температуре 60°С), удовлетворяющий условиям надежного катапультирования и жизнеобеспечения летчика.

1.Пиропатронксистемеаварийногоспасенияэкипажейлетательныхаппаратов,включающийгильзу,капсюль-воспламенитель,петарду,твердотопливныешашки,пыж,колосникипрокладочныеэлементы,отличающийсятем,чтотвердотопливныешашкивыполненыканальными,бронированнымипонаружнойповерхности,петардавыполненаизпрессованногодымногоружейногопорохасрифленойповерхностью,обращеннойккапсюлю-воспламенителю,амеждуторцамитопливныхшашек,контактирующихспетардойиколосником,установленыкартонныепрокладки,приэтомпиропатронснабжендополнительнымфорсажнымзарядомизтонкосводныхтвердотопливныхшашекилигранулированногопорохавсестороннегогорениямассой0,1...0,3отмассыосновногозаряда.12.Пиропатронпоп.1,отличающийсятем,чтотвердотопливныешашкиосновногозарядавыполненыизбаллиститногопороха,содержащийфталат-никельсвинцавколичественеменее2%(мас.доли).2
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 153.
27.05.2013
№216.012.44ed

Заряд твердого ракетного топлива

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при проектировании, отработке и изготовлении зарядов твердого ракетного топлива для газогенераторов и ракетных двигателей твердого топлива. Заряд твердого ракетного топлива содержит канальную шашку твердого ракетного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483222
Дата охранного документа: 27.05.2013
20.02.2019
№219.016.bc92

Способ определения параметров формования монолитного изделия из высоконаполненной полимерной композиции

Использование: для изготовления изделия из высоконаполненной полимерной композиции. Сущность: способ предусматривает приготовление модельного состава, заполнение геометрически подобной с изделием прозрачной модельной пресс-формы модельным составом и определение параметров формования натурного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002260180
Дата охранного документа: 10.09.2005
20.02.2019
№219.016.bc99

Заряд ракетного твердого топлива

Заряд ракетного твердого топлива содержит корпус, жесткоскрепленный с корпусом топливный заряд и защитно-крепящий слой. Защитно-крепящий слой представляет собой листовой каландрованный материал и изготовлен на основе высокопрочного этиленпропилендиенового каучука с порошкообразными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002262612
Дата охранного документа: 20.10.2005
20.02.2019
№219.016.bce3

Способ изготовления изделия из взрывчатого состава

Изобретение относится к технологии взрывчатых веществ, в том числе смесевых твердых ракетных топлив. Предложен способ изготовления изделия из взрывчатого состава, включающий дозирование жидковязких и порошкообразных компонентов, перемешивание их в вертикальном смесителе с планетарными мешалками...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002288204
Дата охранного документа: 27.11.2006
20.02.2019
№219.016.bcfc

Установка центробежного бронирования

Установка центробежного бронирования относится к области изготовления вкладных зарядов твердого ракетного топлива. Установка выполнена в виде центрифуги, содержит ротор с кольцевым коллектором, камеру, охватывающую ротор, расходные емкости и привод. Установка снабжена дозатором компонентов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002246560
Дата охранного документа: 20.02.2005
20.02.2019
№219.016.bd07

Форма литьевая

Изобретение относится к технологии изготовления ракетных зарядов твердого топлива и предназначено для нанесения бронепокрытия на боковую поверхность зарядов. Форма литьевая содержит матрицу, крышку и толкатель, при этом она снабжена двумя полувтулками с конической наружной поверхностью,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002248275
Дата охранного документа: 20.03.2005
20.02.2019
№219.016.bd3b

Способ ультразвукового контроля

Использование: для контроля крупногабаритных объектов. Сущность изобретения заключается в том, что при ультразвуковом контроле изделий с каналами малого диаметра осуществляют ввод ультразвуковых колебаний в изделие, прозвучивание свода изделия и прием ультразвуковых колебаний приемным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002295124
Дата охранного документа: 10.03.2007
20.02.2019
№219.016.bd42

Бисерный двухроторный измельчитель

Изобретение относится к устройствам для измельчения твердых минеральных и органических материалов в жидкой среде. Предложен бисерный двухроторный измельчитель, включающий размольную камеру с рубашкой охлаждения, внутри которой консольно установлены два ротора с размещенными на их валах парными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002299874
Дата охранного документа: 27.05.2007
20.02.2019
№219.016.bd94

Способ бронирования вкладных зарядов твердого ракетного топлива бронесоставом с вязкостью более 4000 пуаз и живучестью до 10 минут

Изобретение относится к области изготовления вкладных зарядов твердого ракетного топлива, преимущественно используемых в ракетных системах различного назначения. Способ включает заливку бронесостава в зазор между бронируемым зарядом и формой под действием центробежной силы, направленной вдоль...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002259981
Дата охранного документа: 10.09.2005
20.02.2019
№219.016.bdc0

Способ определения дымообразования рдтт

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при отработке и проведении научно-исследовательских и проектно-конструкторских работ по созданию ракетных двигателей твердого топлива. Технической задачей изобретения является повышение информативности при проведении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02233991
Дата охранного документа: 10.08.2004
Показаны записи 1-10 из 50.
20.02.2019
№219.016.bc99

Заряд ракетного твердого топлива

Заряд ракетного твердого топлива содержит корпус, жесткоскрепленный с корпусом топливный заряд и защитно-крепящий слой. Защитно-крепящий слой представляет собой листовой каландрованный материал и изготовлен на основе высокопрочного этиленпропилендиенового каучука с порошкообразными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002262612
Дата охранного документа: 20.10.2005
20.02.2019
№219.016.bd5e

Способ получения ингибитора коррозии, обладающего бактерицидным действием для подавления роста сульфатвосстанавливающих бактерий

Изобретение относится к способу получения ингибиторов коррозии и может быть использовано для защиты металлов от сероводородной и солянокислотной коррозии и подавления роста сульфатвосстанавливающих бактерий. Способ заключается во взаимодействии продукта на основе гетероциклических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02202652
Дата охранного документа: 20.04.2003
20.02.2019
№219.016.bdc0

Способ определения дымообразования рдтт

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при отработке и проведении научно-исследовательских и проектно-конструкторских работ по созданию ракетных двигателей твердого топлива. Технической задачей изобретения является повышение информативности при проведении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02233991
Дата охранного документа: 10.08.2004
20.02.2019
№219.016.bdd8

Заряд ракетного твердого топлива

Заряд ракетного твердого топлива содержит корпус и прочноскрепленный с ним топливный блок с каналом круглой формы и щелевой частью. Канал выполнен с соотношением диаметров в щелевой и круглой части 1,10...1,13. Вершины щелей расположены на конической поверхности с полууглом раскрытия 5...8,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02221158
Дата охранного документа: 10.01.2004
20.02.2019
№219.016.be11

Устройство для бронирования твердотопливных зарядов

Устройство относится к изготовлению зарядов из твердых ракетных топлив, а именно к устройствам бронирования зарядов литьем под давлением. Содержит пресс-форму с выталкивателем и профилирующий элемент, установленный в полости пресс-формы перед выталкивателем. Поверхность профилирующего элемента,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02216444
Дата охранного документа: 20.11.2003
20.02.2019
№219.016.be18

Твердотопливный заряд для ракетного двигателя

Твердотопливный вкладной заряд для вращающегося ракетного двигателя выполнен с утопленными внутрь камеры сгорания сопловыми бобышками. В сопловой части заряда со стороны его наружной поверхности выполнены пазы. Профиль пазов эквидистантно сопряжен в продольном и поперечном сечениях с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02211350
Дата охранного документа: 27.08.2003
20.02.2019
№219.016.be22

Вкладной заряд медленногорящего твердого топлива

Изобретение относится к области создания бронированных зарядов твердого топлива. Согласно изобретению вкладной заряд медленногорящего твердого топлива на основе аммиачной селитры и ацетилцеллюлозного связующего бронируют двухслойным покрытием по боковой поверхности и покрытием по торцевой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02215722
Дата охранного документа: 10.11.2003
20.02.2019
№219.016.c4d3

Заряд твердого ракетного топлива

Заряд твердого ракетного топлива, прочно скрепленного с корпусом ракетного двигателя, имеет центральный цилиндрический канал, переходящий в щелевой участок с равномерно увеличивающимися по высоте щелями. Профиль щели в поперечном сечении на расстоянии не менее 1/3 ее высоты от поверхности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02196916
Дата охранного документа: 20.01.2003
01.03.2019
№219.016.ca0d

Способ бронирования твердотопливных зарядов

Изобретение относится к изготовлению вкладных бронированных твердотопливных зарядов, преимущественно используемых в ракетных системах различного назначения. Способ включает нанесение адгезионного подслоя на топливную шашку, сушку подслоя, установку и центрирование ее в пресс-форме, разогрев...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02209135
Дата охранного документа: 27.07.2003
01.03.2019
№219.016.ca37

Способ бронирования заряда твердого ракетного топлива

Изобретение относится к области изготовления вкладных зарядов твердого топлива. Предложенный способ бронирования заряда твердого ракетного топлива включает нанесение адгезионного миграционностойкого подслоя на шашку-заготовку и бронирование ее с помощью шнек-пресса экструзионным методом. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002259919
Дата охранного документа: 10.09.2005
+ добавить свой РИД