×
20.02.2019
219.016.bdd0

Результат интеллектуальной деятельности: ПИРОПАТРОН ДЛЯ КАТАПУЛЬТНОГО КРЕСЛА ПИЛОТИРУЕМОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

Вид РИД

Изобретение

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.

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 141-150 из 153.
06.07.2019
№219.017.a7a5

Способ получения окисленного графита

Изобретение предназначено для химической промышленности и может быть использовано при получении теплоизоляционного наполнителя огнезащитных композиций, конструкционных материалов, катализаторов и сорбентов. В реактор с мешалкой загружают 2-28% раствор серного ангидрида в серной кислоте,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02206501
Дата охранного документа: 20.06.2003
06.07.2019
№219.017.a7c7

Льдообразующее топливо

Изобретение относится к льдообразующим топливам для активного воздействия на переохлажденные облака и туманы и предназначено для применения в зарядах маршевых двигателей противоградовых ракет. Льдообразующее топливо необходимо для изготовления унитарных зарядов по технологии свободного литья...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02226340
Дата охранного документа: 10.04.2004
06.07.2019
№219.017.a7d8

Бронирующий состав для термопластичного покрытия вкладного заряда баллиститного твёрдого топлива

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к вкладным зарядам баллиститного твердого топлива, в частности к области создания бронирующих составов. Задачей изобретения является создание бронесостава, обладающего низкими миграционными свойствами химически не связанных компонентов,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02217458
Дата охранного документа: 27.11.2003
06.07.2019
№219.017.a7ea

Способ утилизации ракетного двигателя твердого топлива

Изобретение касается переработки отработавшего ракетного топлива. Способ утилизации ракетного двигателя твердого топлива (РДТТ) в полевых условиях включает выжигание топлива из корпуса двигателя. В переднем днище утилизируемого двигателя выполняют кольцевую проточку - ослабление из условия...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002345283
Дата охранного документа: 27.01.2009
06.07.2019
№219.017.a814

Установка для приготовления порошкообразной смеси на основе перхлората аммония (пха), используемой в качестве окислителя для заряда ракетного двигателя на твердом топливе

Изобретение относится к технологии ракетных топлив. Предложена установка для приготовления порошкообразной смеси на основе перхлората аммония (ПХА), используемой в качестве окислителя для заряда ракетного двигателя на твердом топливе. Установка содержит емкость для исходного ПХА, устройство для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002317280
Дата охранного документа: 20.02.2008
06.07.2019
№219.017.a900

Способ изготовления баллиститного пороха непрерывным методом

Предлагаемое изобретение относится к области взрывчатых веществ, а именно к способу изготовления баллиститного пороха непрерывным методом. Способ изготовления баллиститного пороха непрерывным методом включает в себя "варку" пороховой массы, отжим, уплотнение и пластификацию, гранулирование и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002442765
Дата охранного документа: 20.02.2012
06.07.2019
№219.017.a92a

Полиуретановая композиция для покрытий

Изобретение относится к композициям полиуретановых пленкообразующих покрытий холодной сушки и может быть использовано в качестве защитного покрытия изделий из дерева, бетона, металлических конструкций. Задачей изобретения является повышение прочностных, адгезионных характеристик и химстойкости...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02188838
Дата охранного документа: 10.09.2002
10.07.2019
№219.017.abac

Способ изготовления заряда смесевого ракетного твердого топлива

Изобретение относится к области изготовления заряда ракетного двигателя из смесевого ракетного твердого топлива, а именно к технологии формования и отверждения заряда под давлением. Предложенный способ включает формование заряда при температуре топливной массы на 10-20°С ниже температуры...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02239621
Дата охранного документа: 10.11.2004
10.07.2019
№219.017.abeb

Способ испытаний скреплённых зарядов ракетных двигателей твёрдого топлива

Изобретение относится к ракетной технике, в частности к ракетным двигателям твердого топлива, и может найти применение при испытаниях скрепленных зарядов ракетных в системах различных классов. Сущность способа испытаний скрепленных зарядов ракетных двигателей твердого топлива заключается в том,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02217746
Дата охранного документа: 27.11.2003
10.07.2019
№219.017.aebf

Способ утилизации вкладных зарядов ракетных двигателей на твердом топливе

Изобретение относится к способам утилизации боеприпасов. Способ утилизации вкладных зарядов ракетных двигателей на твердом топливе включает извлечение зарядов из двигателя, механическую продольную разрезку их на однотипные шашки с максимальным размером в поперечном сечении не более 100 мм,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002326340
Дата охранного документа: 10.06.2008
Показаны записи 41-50 из 50.
02.07.2019
№219.017.a382

Реактивный снаряд

Предложенное изобретение относится к управляемым реактивным снарядам с гиперзвуковыми скоростями полета и может найти применение в дальнобойных противотанковых управляемых ракетах и зенитных управляемых ракетах ближнего радиуса действия. В реактивном снаряде, содержащем маршевую ступень с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02235281
Дата охранного документа: 27.08.2004
06.07.2019
№219.017.a7c7

Льдообразующее топливо

Изобретение относится к льдообразующим топливам для активного воздействия на переохлажденные облака и туманы и предназначено для применения в зарядах маршевых двигателей противоградовых ракет. Льдообразующее топливо необходимо для изготовления унитарных зарядов по технологии свободного литья...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02226340
Дата охранного документа: 10.04.2004
06.07.2019
№219.017.a7d8

Бронирующий состав для термопластичного покрытия вкладного заряда баллиститного твёрдого топлива

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к вкладным зарядам баллиститного твердого топлива, в частности к области создания бронирующих составов. Задачей изобретения является создание бронесостава, обладающего низкими миграционными свойствами химически не связанных компонентов,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02217458
Дата охранного документа: 27.11.2003
10.07.2019
№219.017.ab67

Способ обессоливания нефти

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при обессоливании нефти. Обеспечивает повышение степени обессоливания нефти. Сущность изобретения: по способу при обессоливании нефти смешивают водонефтяную эмульсию со сточной водой в линии входа в первый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002256790
Дата охранного документа: 20.07.2005
10.07.2019
№219.017.ab69

Способ обработки нефтяной эмульсии промежуточных слоев

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при обезвоживании и обессоливании нефтяной эмульсии промежуточного нефтяного слоя, образующегося в резервуарах и отстойных аппаратах установок подготовки нефти. Обеспечивает повышение эффективности разделения нефтяной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002256791
Дата охранного документа: 20.07.2005
10.07.2019
№219.017.ab75

Способ воздействия на нефтяной пласт

Изобретение может быть использовано в нефтедобывающей промышленности, в частности, для увеличения нефтедобычи за счет изменения фильтрационных свойств водотоков пластов и вовлечения в разработку новых участков пласта. Технический результат - повышение нефтеоотдачи пластов, улучшение условий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002250352
Дата охранного документа: 20.04.2005
10.07.2019
№219.017.abbf

Пакер

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам для разобщения полости скважин. Технический результат - повышение надежности и долговечности пакера. Пакер включает корпус в виде расширяемого гладкого металлического патрубка с эластичными уплотнителями и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02227202
Дата охранного документа: 20.04.2004
10.07.2019
№219.017.abeb

Способ испытаний скреплённых зарядов ракетных двигателей твёрдого топлива

Изобретение относится к ракетной технике, в частности к ракетным двигателям твердого топлива, и может найти применение при испытаниях скрепленных зарядов ракетных в системах различных классов. Сущность способа испытаний скрепленных зарядов ракетных двигателей твердого топлива заключается в том,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02217746
Дата охранного документа: 27.11.2003
10.07.2019
№219.017.b200

Устройство для разрезания ремонтного патрубка в скважине

Изобретение относится к оборудованию для разрезания и извлечения из скважин ремонтных патрубков, таких как летучка, пластыри, пакера и т.п. Устройство содержит корпус и клиновой нож, установленный в пазу корпуса. Нож выполнен с двумя режущими кромками, одной из которых является ребро,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02188300
Дата охранного документа: 27.08.2002
12.07.2019
№219.017.b31e

Устройство для герметизации обсадной колонны

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам для герметизации обсадной колонны и отключения пластов. Устройство включает пластырь в виде гладкого металлического патрубка, гидравлический посадочный инструмент и расширяющую оправку, выполненную в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02236550
Дата охранного документа: 20.09.2004
+ добавить свой РИД