РАКЕТА, ПОДЛЕЖАЩАЯ УТИЛИЗАЦИИ, И КАПСУЛА ДЛЯ ТУШЕНИЯ ПОЖАРА

Полезная модель относится к области ракетной техники и может быть использована для утилизации снятых с вооружения ракет, преимущественно тактического назначения, а также к области тушения крупномасштабных пожаров в отдаленных труднодоступных районах.
В настоящее время как в России, так и за рубежом ракеты, подлежащие утилизации, разбираются на составные части на специальных промышленных базах, где производится слив топлива, нейтрализация его остатков, разборка на составные части, переработка и последующее уничтожение составных частей. Наибольшую трудность представляет утилизация твердотопливных ракет, т.к. в твердотопливной ракете кроме корпуса разделывается и уничтожается твердотопливный заряд (см. например патент РФ №2143660 с приоритетом от 28.04.98). В указанном изобретении утилизацию ракет производят путем разборки ракет, гидрорезки заряда, его последующего измельчения и сжигания в специальной печи. Все это требует принятия специальных мер, обеспечивающих безопасность работ, крупномасштабного строительства баз утилизации, больших финансовых затрат. Технологический цикл утилизации ракет, снятых с вооружения, на промышленных базах достаточно длительный, пропускная способность баз ограничена,
что существенно снижает оперативность утилизации.
Известен также способ оперативной ликвидации ракет (см. Ракетно-космическую технику №25, 26 от 24.06.1988) путем их прямого отстрела, что финансово не оправдано.
Известна также подлежащая ликвидации ракета (см. патент РФ №2139491 с приоритетом от 27.07.98), в которой в полетное задание ракеты вводят данные, обеспечивающие в заданный момент времени превышение допустимых отклонений ракеты от штатной траектории, что приводит к срабатыванию аварийной системы самоликвидации ракеты.
Утилизация штатных ракет прямыми пусками без их дополнительного переоборудования для выполнения других полезных функций, весьма дорогостоящее мероприятие.
Задачей настоящей полезной модели является устранение указанных выше недостатков и получение технического результата, состоящего в использовании снимаемых с боевого дежурства ракет в качестве средств доставки в труднодоступные и отдаленные (за сотни и тысячи километров) районы устройств для тушения пожаров, устанавливаемых вместо боевого заряда, создающих в очаге пожара зоны с глубоким дефицитом кислорода.
Таким образом одновременно уничтожается подлежащая утилизации ракета и производится тушение пожара в труднодоступных и отдаленных районах за короткое время.
Известно устройство для тушения крупномасштабных лесных пожаров, содержащее герметичную камеру с жидким пропаном, заправочный штуцер, нагревательный элемент, представляющий собой заряд твердого топлива, поджигаемого по команде, систему выпуска пара и сопло Лаваля (см. описание к авторскому свидетельству №1496804 с приоритетом от 17.07.87).
Указанное устройство позволяет в кратчайшее время создать бескислородную зону в очаге пожара за счет быстрого выгорания кислорода при взаимодействии парообразного пропана с пламенем в очаге пожара. Несмотря на высокую эффективность тушения пожара, указанное устройство обладает рядом недостатков:
- проблематична наземная доставка устройства в труднодоступный и отдаленный очаг пожара (за несколько тысяч километров);
- требуется специальное устройство для парирования реактивного импульса, создаваемого при истечении паров пропана через сопло Лаваля;
- проблематична работа пожарного экипажа, задействующего устройство, в условиях дефицита кислорода;
- невозможность использования устройства при тушении пожара в отдаленных и труднодоступных районах путем сброса с самолета, вертолета, дирижабля, т.к. при выпуске паров пропана через сопло Лаваля оно превращается в неуправляемый реактивный двигатель с непредсказуемой траекторией полета.
Известно также устройство для тушения пожаров в труднодоступных и удаленных районах (см. патент на полезную модель №41258 с приоритетом от 16.06.2004), содержащее герметичную камеру с рабочим телом, например пропаном, заправочный клапан, нагревательный элемент, систему задействования, детонирующий удлиненный заряд (ДУЗ) кумулятивного типа с детонатором и воспламенителем. Указанное устройство снабжено также механизмом предохранения от несанкционированного срабатывания ДУЗа.
Несмотря на очевидные преимущества по сравнению с указанным выше техническим решением в полезной модели (патент №41258) для исключения разлета осколков на внешней поверхности камеры установлены два одновременно срабатывающих ДУЗа
на дуге с углом α, что затрудняет процесс раскрытия камеры, т.к. раскрытие частей камеры происходит по дуге, не разрушенной ДУЗом, что не исключает появление осколков.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание устройства, упрощающего процесс раскрытия капсулы для тушения пожара и исключение разлета осколков.
Этот технический результат достигается тем, что ДУЗ установлен в плоскости, проходящей через ось вращения капсулы и полюсы днищ, и закреплен в виде незамкнутой петли на внешних поверхностях днищ и одной из образующих камеры на прямолинейном участке между днищами.
Предлагаемая полезная модель позволяет оперативно доставить капсулу для тушения пожара в удаленный и труднодоступный район ракетой, в полетное задание которой введены координаты очага пожара, ликвидировать ракету с пользой для народного хозяйства, исключить разлет осколков после раскрытия капсулы.
При этом исключается необходимость нахождения пожарных команд в очаге пожара.
Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, где
на фиг.1 изображен общий вид ракеты с установленной в ней капсулой для тушения пожара;
на фиг.2 изображена капсула для тушения пожара;
на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2 (показана установка ДУЗа);
на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.3.
Ракета, подлежащая утилизации (фиг.1), состоит из носителя 1, головной части 2, состыкованной с ракетой с помощью
узла стыка 3. В качестве полезного груза 4 (вместо снятой боевой части) устанавливают капсулу 5 для тушения пожара в удаленных труднодоступных районах. Носитель может быть одно-, двух- и трехступенчатым, как на жидком, так и на твердом топливе. Капсула 5 (фиг.2) содержит герметичную камеру 6, заполненную рабочим телом 7, например жидким пропаном. Заполнение камеры 6 жидким пропаном производится через заправочный клапан 8. Перевод рабочего тела из жидкого в газообразное состояние осуществляется вмонтированным в камеру 6 нагревательным элементом 9, который может быть выполнен в виде газогенератора на твердом топливе, задействуемого по команде в заданное время. На внешней поверхности 10 камеры 6 (фиг.2, 3, 4) установлен детонирующий удлиненный заряд (ДУЗ) 11 кумулятивного типа, детонатор 12 и воспламенитель 13.
С целью предотвращения несанкционированного срабатывания ДУЗа на внешней поверхности 10 камеры 6 (см. фиг.4) смонтирован механизм предохранения 14 с пиропатроном 15 и поршнем 16, перекрывающим в исходном положении огневой канал 17 на участке между детонатором 12 и воспламенителем 13.
В зависимости от конструкции головной части 2 герметичная камера 6 капсулы 5 может быть выполнена в виде тела вращения, например усеченного конуса 18 с полусферическими днищами 19 и 20. Возможны и другие варианты изготовления камеры: шар, цилиндр с днищами и т.п. Материал камеры 6 - легкий сплав или композиционный материал.
С целью исключения разлета осколков после раскрытия капсулы и упрощения ее раскрытия ДУЗ 11 устанавливают (см. фиг.3) в плоскости, проходящей через ось вращения капсулы и полюсы 21 и 22 днищ и закрепляют на внешних поверхностях
днищ и одной из образующих конуса на прямолинейном участке между днищами 19 и 20 в виде незамкнутой петли. Срабатывание нагревательного элемента 9, воспламенителя 13, пиропатрона 15 осуществляется по команде от системы управления ракеты.
Полезная модель работает следующим образом. На ракете, подлежащей утилизации, вместо боевого блока устанавливают капсулу 5 для тушения пожаров в удаленных труднодоступных районах. Капсулу заполняют жидким рабочим телом 7, например пропаном, через заправочный клапан 8 на 70-80% ее объема.
Ракета устанавливается на противопожарное дежурство и находится в режиме ожидания сигнала от спутниковой системы мониторинга Земли. В случаях возникновения пожара в полетное задание ракеты вводят координаты очага пожара и производят запуск ракеты в заданный удаленный (на многие сотни и тысячи километров) и труднодоступный район.
2
Перед сбросом капсулы в очаге пожара от системы управления ракеты подается команда на нагревательный элемент 9, с помощью которого пропан нагревается до температуры 80-100°С и из жидкого состояния переходит в газообразное за 20-100 сек, при этом давление в камере повышается до 100-150 кг/см. Затем подается команда на пиропатрон 15 механизма предохранения 14, после срабатывания которого поршень 16 под воздействием газов освобождает огневой канал 17. После подачи команды на воспламенитель 13 от детонатора 12 инициируется ДУЗ 11, и за счет кумулятивного эффекта материал камеры, находящийся под ДУЗом, разрушается, и происходит раскрытие камеры 6 за счет высокого давления, созданного в камере 6. Т.к. ДУЗ уложен в виде незамкнутой петли происходит раскрытие половинок
камеры 6, аналогично створкам раковины. Пары газообразного пропана мгновенно освобождаются и взаимодействуют с газовоздушной смесью в очаге пожара, в результате чего создается зона с глубоким дефицитом кислорода, что позволяет за короткое время потушить пожар. Топливо ракеты сгорает во время ее полета, а остатки ракеты разрушаются при ударе о землю.