ДЫМОВОЙ ПАТРОН
SMOKE CARTRIDGE

Изобретение относится к боеприпасам унитарного заряжания, а более конкретно к дымообразующим патронам, функционирующим в качестве генераторов аэрозоля, служащего для визуальной сигнализации, и может быть использована как средство, препятствующее несанкционированному вскрытию охраняемых емкостей.
Уровень данной области техники характеризует дымовая граната, описанная в патенте RU 2284006 C2, F42B 12/48, 2004 г., содержащая корпус с дымообразующим составом, реактивный двигатель с зарядом топлива, сопловым блоком и электровоспламенителем, воспламенитель и замедлитель, которые заключены в оболочку с прочностью ниже прочности и жесткости корпуса.
Оболочка с воспламенителем и замедлителем установлены в головной части гранаты, а реактивный двигатель - в хвостовой.
Воспламенитель, замедлитель, дымообразующий состав, заряд топлива и электровоспламенитель связаны последовательно в единую огневую цепь, при этом маршевый заряд с дымообразующим составом соединены без зазора.
Эта дымовая граната является универсальной: пригодна для ручного взведения и для автоматического функционирования при стрельбе.
Продолжением достоинств являются присущие недостатки, в частности, описанная граната характеризуется низким коэффициентом полезной нагрузки (малофункционального снаряжения из-за дублирования механизмов инициирования его горения).
При ручном метании реактивный двигатель является балластом, так как вхолостую выгорает после дымообразующего состава.
При автоматической стрельбе нестабильно воспламеняются через диафрагму после окончания работы функционального снаряжения замедлитель и терочный воспламенитель ручного инициирования, смонтированные в удаленной крышке, от догорающего дымового состава гранаты, в результате чего возможны случаи, когда не ликвидируются ее опасные элементы.
Более совершенной является дымовой патрон по патенту RU 22159 C2, F42B 5/145, 2003 г., который по технической сущности и числу совпадающих признаков выбран в качестве наиболее близкого аналога предложенному дымовому патрону.
Известный дымовой патрон простой конструкции содержит гильзу, в которой последовательно установлены капсюль-воспламенитель, функциональное снаряжение из отдельных канальных пиротехнических шашек, размещенных в соосном примыкании друг к другу, и диафрагмирующее устройство, включающее собственно диафрагму с калиброванным отверстием, коммутирующимся со свободным объемом гильзы, который сообщается с атмосферой.
Особенностью известного дымового патрона является степень диафрагмирования поверхности горения канальных шашек от 5 до 50, исключающая аномальное горение функционального снаряжения, возникновение пламени, сопровождаемое выбросом из патрона частиц горящей массы, при этом обеспечивается мелкодисперсность возгоняемого структурного компонента снаряжения.
Однако недостатком известного дымового патрона является неудовлетворительная функциональность при генерировании цветного дыма, так как газообразные продукты горения пиротехнических шашек свободно истекают через открытый торец гильзы. При этом пары красителя (жирорастворимого оранжевого) расширяются в объеме гильзы и полностью не возгоняются и не конденсируются, в результате чего дым не насыщается ярким характерным цветом, что снижает его различимость и видимость в качестве визуального сигнала, то есть не достигаются заданные показатели назначения.
В известном дымовом патроне происходит прогрессивное горение пиротехнического снаряжения с неравномерным расходом генерируемого дыма, что снижает качество формируемого визуального сигнала.
Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является улучшение функциональности дымового патрона для достижения заданных показателей назначения по насыщенности дыма характерным цветом.
Требуемый технический результат достигается тем, что в известном дымовом патроне, содержащем гильзу с электровоспламенителем, функциональное снаряжение в форме канальных пиротехнических шашек, установленных продольно под свободным объемом гильзы, ограниченным диафрагмой с калиброванным выходным отверстием, обеспечивающим степень диафрагмирования поверхности горения в диапазоне 5-50, согласно изобретению диафрагма установлена над свободным объемом гильзы, формируя ресивер, а электровоспламенитель размещен в камере демпфирования, выполненной под функциональным снаряжением, канальные пиротехнические шашки которого с обоих торцов оснащены воспламенительными прослойками и расположены с гарантированным зазором между ними, при этом объем ресивера составляет 0,3-0,5 объема функционального снаряжения.
Отличительные признаки предложенного технического решения обеспечили повышение показателей назначения патрона сигнального дыма за счет увеличения удельного выхода дыма, контрастно окрашенного характерным цветом.
Установка диафрагмы над свободным объемом гильзы изменила газодинамику генерируемого дыма в функционально сформированном из него этим взаиморасположением структурных элементов ресивере, где газообразные горячие продукты горения снаряжения накапливаются, с сопутствующим подъемом давления, в результате чего происходит полная возгонка красителя для получения максимальной насыщенности дыма характерной окраски оранжевым цветом.
Камера демпфирования воспламенительного импульса при срабатывании штатного капсюля-воспламенителя предотвращает нарушение заданного режима функционирования патрона, исключив пиковые механические нагрузки на пиротехническое снаряжение, дестабилизирующие горение канальных шашек по всей поверхности.
Установка электровоспламенителя в камере демпфирования, которая выполняет функции форкамеры, исключает при его инициировании прямое действие резкого скачка давления и температуры на пиротехническое снаряжение патрона, обеспечив стабильное воспламенение распределенным тепловым потоком его канальных шашек по всей развитой поверхности, что повысило удельный выход дыма.
Воспламенительные прослойки, размещенные по торцам автономно расположенных пиротехнических шашек (с гарантированным зазором между ними), создают встречное их горение, кратно увеличив активную поверхность и объем генерируемого дыма и равномерный его расход, стабилизировав воспламенение и горение пиротехнического снаряжения, что направлено на формирование насыщенного цветом дымового сигнала, хорошо различимого и видимого.
Экспериментально выбранное соотношение объемов ресивера и функционального снаряжения в диапазоне 0,3-0,5 обеспечивает завершение конденсации паров красителя, насыщающего генерируемый дым, внутри аэродисперсного образования перед его выходом из патрона в виде цветного дыма с равномерным его расходом.
Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи являются достаточными для достижения новизны качества, неприсущей признакам в разобщенности, то есть поставленная техническая задача решена не суммой эффектов, а новым эффектом суммы признаков.
Сущность предложенного изобретения поясняется чертежом, который имеет чисто иллюстративное назначение и не ограничивает объема притязаний совокупности существенных признаков формулы.
На чертеже изображен дымовой патрон усовершенствованной конструкции.
Дымовой патрон содержит тонкостенную алюминиевую гильзу 1, в которой последовательно продольно установлены канальные пиротехнические шашки 2 функционального снаряжения.
На каждом торце шашек 2 выполнена усилительная прослойка 3 из чувствительного к тепловому импульсу материала.
Канальные шашки 2 функционального снаряжения смонтированы с гарантированным зазором 4 между собой за счет разделяющих торцевых прокладок.
В донном фланце гильзы 1 через обтюрирующую прослойку 5 и несущий слой 6 компаунда установлен электровоспламенитель 7, расположенный в камере 8 демпфирования, которая сформирована посредством обечайки 9 под пиротехническими шашками 2 функционального снаряжения.
Особенностью предложенного патрона является то, что диафрагма 10 с калиброванным выходным отверстием 11 установлена на верхнем торце гильзы 1 и завальцована ее открытым торцом.
Диафрагма 10 через амортизирующие прокладки 12 опирается на обечайку 13, которая совместно с дросселирующим отверстием 11 формообразует над функциональным снаряжением патрона ресивер 14.
Функционирует предложенный дымовой патрон следующим образом.
При автоматическом инициировании электровоспламенителя 7 импульсом сработавшего датчика предохранения, когда несанкционированно открывают кейс, практически мгновенно горячие газообразные продукты горения заполняют объем камеры 8 демпфирования, где расширяются, амортизируя пиковое давление, чтобы предотвратить распатронирование.
Форс пламени от сработавшего электровоспламенителя 7 распространяется по осевому каналу пиротехнических шашек 2, инициируя их горение.
Горячие газообразные продукты горения заполняют радиальные зазоры 4 между торцами шашек 2 и поступают в ресивер 14.
При этом чувствительный к тепловому импульсу материал прокладок 3 воспламеняется и поджигает с обоих торцов шашки 2, обеспечивая тем самым активное дымообразование и повышенный удельный выход дыма в ресивер 14, где завершается возгонка красителя пиротехнического состава шашек 2, который окрашивает генерируемый дым характерным цветом.
В ресивере 14 возрастает давление газообразных продуктов горения функционального снаряжения, в результате чего цветной дым через калиброванное отверстие 11 диафрагмы 10 расширяющейся высокоскоростной струей направленно выбрасывается из охраняемого кейса.
Струя ярко окрашенного дыма сама по себе служит визуальным сигналом несанкционированного вскрытия кейса и, кроме того, окрашивает одежду и руки правонарушителя (маркирование для облегчения поиска), причем краску невозможно оперативно вывести, что способствует выявлению субъекта и его идентификации.
Проведенный сопоставительный анализ предложенной конструкции дымового патрона с выявленными аналогами уровня техники, из которого изобретение явным образом не следует для специалиста по пиротехнике, показал, что оно неизвестно, а с учетом возможности промышленного серийного изготовления патронов для генерирования дымового струйного сигнала на действующем пиротехническом производстве можно сделать вывод о соответствии условиям патентоспособности.
Испытания опытных образцов предложенного дымового патрона в качестве визуального сигнализатора несанкционированного проникновения в охраняемый кейс показали хорошую воспламеняемость функционального снаряжения и стабильное генерирование однородной оптически плотной струи цветного дыма, хорошо видимого и различимого, обладающего способностью устойчиво окрашивать одежду и руки правонарушителя.
Конструкцию по изобретению следует рекомендовать для поставки заказчикам.