Универсальный пиротехнический замедлитель

Настоящая полезная модель относится к конструктивным элементам боеприпасов и может быть использована для обеспечения временных задержек в системах пироавтоматики ракетно-космической техники, в пиротехнических изделиях, в боеприпасах различного назначения, в промышленных системах инициирования (для монтажа взрывных сетей при проведении взрывных работ в горнорудной промышленности, строительстве, системах пожаротушения), то есть во всех случаях, когда требуется срабатывание изделия по истечении заданного промежутка времени.
В качестве элемента огневой цепи замедлитель обеспечивает заданное время задержки между моментом инициирования и окончательной стадией - детонацией или воспламенением основного заряда.
Обычный пиротехнический замедлитель состоит из запала (для инициирования заряда), отражателя (для уменьшения воздействия ударной волны от запала на заряд замедлителя), заряда замедлителя и вспомогательного заряда в конце основного заряда замедлителя. Концевой вспомогательный заряд используется для воспламенения следующего элемента в цепи системы или для выполнения некоторой рабочей функции. В пиротехнических замедлителях обычно применяют черный порох или малогазовые (безгазовые) смеси (Вспомогательные системы ракетно-космической техники, Перевод с английского Н.В. Обезьяева и канд. техн. наук М.С. Щура, Под редакцией профессора И.В. Тишунина, издательство «МИР» Москва 1970 стр. 43).
Известные пиротехнические замедлители представляют собой оболочку, как правило, металлическую, выполненную в виде трубки (втулки) с цилиндрическим каналом, или в виде кольца, сечение канала которого обычно имеет U-образную форму. В канал оболочки запрессованы пиротехнические составы, последовательно выполняющие функции: восприятия инициирующего лучевого импульса - воспламенительный; дальнейшей передачи форса - усилительный; обеспечения собственно заданного времени - основной; совершения конечного действия - исполнительный.
Определяющим требованием к пиротехническим замедлителям является обеспечение надежной работы всей цепочки составов (отсутствие затухания), а также заданной точности по времени замедления. Это достигается выбором соответствующих пиротехнических составов, их дозировкой, оптимальных по площади сечения каналов и необходимых режимов запрессовки (давление и время его выдержки). Кроме того, существенным фактором, определяющим надежность и точность работы пиротехнических замедлителей, является отсутствие сдвига основного состава в канале оболочки в процессе его горения, в том числе и в фазе шлаков. Это обусловлено необходимостью поддержания относительно постоянного давления газов в зоне горения, т.к. нерегламентированный его сброс при сдвиге вызывает замедление горения, и даже затухание.
Для исключения возможности нерегламентированной работы разработан замедлитель, применяемый в боеприпасах различного класса, в частности в ручных гранатах (RU №2285894). Пиротехнический замедлитель содержит оболочку в виде трубки с сужением канала трубки в форме горловины на выходе и запрессованные в оболочку исполнительный, основной, усилительный и воспламенительный составы. На входе трубки в зоне расположения усилительного состава выполнена кольцевая канавка конического профиля, обращенная вершиной конуса в сторону основного состава, при этом диаметр основания конуса не менее чем на 10% превосходит внутренний диаметр трубки. Техническим результатом изобретения является повышение надежности и точности действия трубчатых пиротехнических замедлителей без существенного усложнения их конструкции с полным сохранением типовых технологий прессования. Однако данный замедлитель не исключает недостатков, присущих всем конструкциям замедлителей на основе малогазовых составов.
В последнее время разрабатываются термопластичные составы для изготовления эластичных пиротехнических шнуров (патенты RU №№2202527, 2213082), которые заменяют инициирующий, замедлительный и исполнительный составы.
Наиболее близким техническим решением (прототипом), где используется подобный эластичный огнепроводный шнур, является пиротехнический замедлитель по патенту RU 184795. Замедлитель состоит из корпуса, выполненного в виде двух и более стоек, жестко ограниченных нижним и верхним фланцами с центральными отверстиями. В верхнем фланце выполнена одна радиальная прорезь, а канавка выполнена в виде винтовой направляющей с n-числом витков, расположенной по наружной боковой поверхности стоек. Эластичный огнепроводный шнур уложен по винтовым направляющим канавки. Концы шнура заведены в отверстия нижнего и верхнего фланцев и выступают над поверхностью фланцев на расстояние от 4 до 10 мм. Эластичный огнепроводный шнур покрыт герметизирующим материалом, поверх которого установлена полоска из фольги. Длина и наружный диаметр стоек имеют переменную величину, определяемую требуемым временем замедления и числом витков. В качестве герметизирующего материала используется эпоксидный, силиконовый или полиуретановый герметики. Конструкция данного замедлителя позволяет обеспечить получение больших значений времени замедления в малых габаритах изделия и варьировать время замедления в одной конструкции за счет изменения числа витков.
Недостатком прототипа является низкая надежность и стабильность работы, за счет возможной деформации и нарушения целостности шнура при расположении его по винтовой канавке, наличии одного шнура.
Задачей настоящей полезной модели является повышение надежности и стабильности работы, при сохранении достоинств прототипа, таких как получение больших значений времени замедления в малых габаритах изделия и возможности варьирования времени замедления в одной конструкции.
Указанная задача достигается тем, что в универсальном пиротехническом замедлителе, содержащем корпус и закрепленный в нем эластичный огнепроводный шнур, в корпусе закреплены от двух до трех отрезков эластичного огнепроводного шнура, при этом отрезки шнура выступают над поверхностью торцов корпуса на расстояние от 0,01 до 500 мм. Боковая поверхность корпуса выполнена гладкой, рифленой или с выступами произвольной формы.
Отрезки шнура закреплены в корпусе путем заливки или соэкструзии и расположены параллельно оси корпуса или под углом к ней до 5°. Такое закрепление шнура в корпусе повышает надежность работы по сравнению с прототипом, а также значительно упрощает конструкцию замедлителя и снижает трудоемкость.
Выполнение различного вида боковой поверхности обеспечивает отсутствие проскока пламени между боковой поверхностью замедлителя и корпусом изделия, в котором установлен замедлитель, тем самым повышая надежность и стабильность работы. Так рифление в виде канавок, которые при досылке в гильзу сминаются, обеспечивает герметичную, плотную и надежную фиксацию в изделии.
Таким образом, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи является достаточной для повышения надежности и стабильности работы. Предлагаемая конструкция универсального пиротехнического замедлителя обеспечивает получение времен замедления от 100 мс до 10000 мс, а также больших значений времени замедления в малых габаритах изделия и дает возможность варьирования времени замедления в одной конструкции изделия.
Универсальный пиротехнический замедлитель (фиг. 1) содержит корпус 1 и два отрезка эластичного огнепроводного шнура 2, которые закреплены в корпусе. Отрезки расположены один за другим и на фиг. 1 просматриваются как один шнур. Шнуры могут быть расположены практически заподлицо с торцами корпуса (выступание равно 0,01 мм) или выступать на любую высоту до 500 мм. На боковой поверхности корпуса выполнено рифление в виде канавок 3.
Универсальный пиротехнический замедлитель в продольном разрезе (фиг. 2) содержит корпус 1 и три отрезка эластичного огнепроводного шнура 2, которые закреплены в корпусе. Боковая поверхность корпуса 3 выполнена гладкой.
На боковой поверхности корпуса выполнено рифление в виде канавок, которые при досылке в гильзу сминаются, обеспечивая герметичную, плотную и надежную фиксацию в изделии.
Замедлитель работает следующим образом. Огневой импульс от ударно-волновой трубки, попадая на торец каждого огнепроводного шнура, воспламеняет их и происходит послойное горение шнуров по всей длине замедлителя до противоположного торца, после чего происходит воспламенение инициирующего состава. Время замедления, в зависимости от марки шнура и длины замедлителя, может варьироваться от 100 мс до 10000 мс.
Выступание шнуров над поверхностью замедлителя, повышает надежность воспламенения на 30%. Нижние выступающие шнуры, находясь внутри исполнительного пиротехнического состава, обеспечивают его надежное воспламенение, без применения переходного пиротехнического состава. Использование двух или трех шнуров, расположенных параллельно друг другу, позволяет повысить надежность безотказной работы изделия от 0,98 до 0,99999.
Предлагаемый универсальный пиротехнический замедлитель характеризуется повышенной надежностью и стабильностью работы. Замедлитель обеспечивает получение больших значений времени замедления в малых габаритах изделия и возможность варьирования времени замедления в одной конструкции.