ПИРОТЕХНИЧЕСКОЕ ИЗДЕЛИЕ ВЫСОТНОГО ДЕЙСТВИЯ

Предложенная полезная модель относится к области изменения атмосферных условий, а более, конкретно, к снарядам, рассеивающим мелкодисперсные вещества, и может быть использовано для гидрометеорологического воздействия на облака и туман, с целью вызывания искусственных осадков.
Уровень данной области техники характеризует фейерверочное изделие высотного действия по патенту RU 26116, F42B 4/04, 2002 г., содержащее сферический корпус, выполненный из трех-шести пар состыкованных полусфер из склеенных слоев картона, внутри которых находятся уложенные в тканевую оболочку с воспламенительно-разрывным зарядом функциональные элементы - звездки.
Каждый стык полусфер развернут относительно стыков примыкающих слоев для создания равнопрочности склеенного корпуса.
Внутри воспламенительно-разрывного заряда помещен пиротехнический замедлитель, связанный с метательным пороховым зарядом, который размещен в радиально примыкающей к сферическому корпусу гильзе, оснащенной электровоспламенителем дистанционного запуска, осуществляемого из трубчатой мортиры, задающей направление полета.
Особенностью описанного изделия является выполнение воспламенительно-разрывного заряда в виде смеси дисперсного растительного материала (подсолнечной лузги, половы овса, рисовой шелухи, семян хлопчатника), имеющего рыхлую структуру с низкой гравиметрической плотностью и высокоразвитую поверхность.
Структурные частицы инертного растительного наполнителя покрыты тонким слоем пороха или смеси пиротехнического состава с нитроцеллюлозой.
Использование нитроцеллюлозы в виде раствора в легколетучем растворителе при изготовлении воспламенительно-разрывного заряда, который размещен в тканевой оболочке, позволяет повысить технологичность менее трудоемкого в изготовлении изделия.
Чувствительное к тепловому импульсу покрытие на инертном дисперсном носителе определяет высокую скорость воспламенения и динамичное горение в объеме воспламенительно-разрывного заряда, что обеспечивает резкое нарастание давления генерируемых газообразных продуктов внутри корпуса. В результате этого достигается мелкофрагментарное дробление корпуса и метание горящих функциональных элементов на относительно большую дистанцию.
При функционировании этого изделия на высоте подъема образуется шаровая поверхность из локальных фейерверков от автономно горящих функциональных звездок пиротехнического искрофорсового состава.
Пиротехнический искрофорсовый состав звездок воспламеняется энергией генерируемых газообразных продуктов горения воспламенительно-разрывного заряда до дробления корпуса, при максимуме давления в замкнутом его объеме.
Недостатком описанного технического решения является технологическая сложность изготовления многоэлементного корпуса вручную, что ограничивает серийное производство изделий.
Кроме того, возможный прорыв газообразных продуктов горения воспламенительно-разрывного заряда через стыки полусфер слоеного корпуса приводит к нерегулярному его дроблению, на крупные конгломераты, которые экранируют разлет функциональных элементов, что в итоге искажает рисунок фейерверка в атмосфере из-за неизбежного локального торможения горящих звездок.
Отсутствие встроенных приспособлений для переноски массивных изделий и ориентированного заряжания в протяженную трубчатую мортиру, создает проблемы в служебном обращении и функционировании изделий.
Более совершенным является пиротехническое изделие высотного действия, выбранное по технической сущности и числу совпадающих признаков в качестве наиболее близкого аналога, которое описано в патенте RU 2382979 C1, F42B 4/00, 2008 г., содержащее шарообразный корпус из состыкованных полусфер, размещенную внутри корпуса тканевую оболочку, заполненную воспламенительным зарядом, функциональные пиротехнические элементы, послойно уложенные между тканевой оболочкой и полусферами корпуса, метательный пороховой заряд, размещенный в прикрепленной к нижней полусфере корпуса капсуле и оснащенный электровоспламенителем дистанционного запуска.
Воспламенительный заряд тканевой оболочки и метательный заряд капсулы сообщаются через пиротехнический временной замедлитель, смонтированный в отверстии нижней полусферы, а в осевом отверстии верхней полусферы закреплены концы петлевой ручки.
Особенностью известного шарового изделия является несущая оболочка, выполненная из липкой самоклеящейся ленты, которая состоит из силового бандажа, закрепленного вдоль стыка полусфер, и переменной толщины покрытия, намотанного сверху поперек бандажа, чем обеспечивается равнопрочность композитного корпуса, который одномоментно дробится на мелкие фрагменты, не препятствующие разлету горящих функциональных элементов, формирующих правильную форму и заданный рисунок фейерверка.
Недостатком известного пиротехнического изделия является невысокая дальность разлета массивных пиротехнических элементов через проломы в корпусе, дробление которого затруднено экранированием поверхности уложенными рядами слоев из функциональных элементов между тканевой оболочкой, где размещен центральный воспламенительно-разрывной заряд, и корпусом.
По этой причине воспламенение пиротехнических элементов внутри корпуса затруднено и происходит с задержкой, при нестабильном горении до выхода в атмосферу. В результате снижается эффективность каплеобразования для искусственного вызывания осадков из обрабатываемых облаков и тумана генерируемым при горении метаемых пиротехнических элементов аэрозолем, адсорбирующим влагу.
Кроме того, технологически сложное выполнение несущего композитного покрытия из самоклеящейся ленты на состыкованных полусферах корпуса заметно увеличивает потребительскую стоимость изделий, что ограничивает объем их использования для локального целевого изменения гидрометеорологической обстановки в атмосфере.
Технической задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является повышение функциональной надежности и эффективности действия изделия по назначению, при снижении технологических трудозатрат.
Требуемый технический результат достигается тем, что в известном пиротехническом изделии высотного действия, содержащем корпус из состыкованных и жестко связанных полусфер, верхняя из которых снабжена ручкой, а нижняя - капсулой с метательным пороховым зарядом, где расположен электровоспламенитель дистанционного инициирования, сообщающимся посредством пиротехнического замедлителя с воспламенительно-разрывным пороховым зарядом шарообразного корпуса, отделенным тканевой оболочкой от его функционального насыпного снаряжения, по предложению авторов, сыпучий материал снаряжения корпуса, выполненный в виде гигроскопичных гранул, помещен в тканевую оболочку, опирающуюся на воспламенительно-разрывной заряд, а полусферы корпуса, оснащенного направляющими выступами под диаметр мортиры, распределенными по периметру, состыкованы по клиновым конгруэнтным торцам и связаны посредством анаэробного герметика.
Отличительные признаки предложенного технического решения повысили функциональную надежность изделия и эффективность гигроскопического (сорбирующего) действия в обрабатываемых облаках и тумане, вызывая осадки.
Выполнение функционального снаряжения корпуса изделия в виде гранул с высокоразвитой поверхностью направлено на повышение нескомпенсированности сил межмолекулярного взаимодействия на разделе двух фаз, чем обеспечивается увеличение концентрации присоединенной в результате адсорбции атмосферной влаги.
Размещение сыпучего функционального материала в тканевой оболочке позволяет сформировать компактное снаряжение, на которое направленно действует энергия воспламенительно-разрывного заряда после дробления полусфер корпуса, обеспечивая максимальный выход в атмосферу диспергированных центров, адсорбирующих на высокоразвитую поверхность гигроскопичных гранул влагу тумана и облаков.
Оснащение шарообразного корпуса распределенными выступами под диаметр штатной пиротехнической мортиры необходимо для установки и базирования изделия внутри действующего средства его метания, автоматически обеспечив при этом их соосность и вертикальность направления полета при выстреле.
Примыкание полусфер шарообразного корпуса по клиновому конгруэнтному стыку обеспечивает их геометрическое замыкание в силовом заклинивании по большей поверхности примыкания, надежно скрепленной клеящей прослойкой на уровне прочности основного материала.
Размещение в торцевом стыке полусфер прослойки анаэробного герметика направлено на увеличение сил сцепления, так как герметик, полимеризуясь в щелях, образует адгезионную прослойку, прочно связывая полусферы в монолитный шарообразный корпус.
Предложенное крепление полусфер шарообразного корпуса является простейшим и технологичным.
Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи являются достаточными для достижения новизны качества, неприсущей признакам в разобщенности, то есть поставленная в полезной модели техническая задача решена не суммой эффектов, а новым эффектом от суммы признаков.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, который имеет чисто иллюстративную цель и н ограничивает объема притязаний совокупности признаков формулы. На чертеже изображено предлагаемое пиротехническое изделие.
Корпус пиротехнического изделия высотного действия в форме шара выполнен из двух картонных полусфер 1 и 2, горизонтально совмещенных торцами по клиновому стыку 3 и прочно склеенных посредством прослойки 4 анаэробного герметика.
К нижней полусфере 2 пристыкована цилиндрическая капсула 5, заполненная метательным пороховым зарядом 6, внутри которого размещен электровоспламенитель 7 внешнего инициирования.
Капсула 5 сообщается через пиротехнический временной замедлитель 8, установленный в очке полусферы 2, с воспламенительно-разрывным зарядом 9 ее снаряжения, на который опирается тканевая оболочка 10, в которой размещен функциональный сыпучий материал 11, выполненный в виде сорбирующих гранул с высокоразвитой поверхностью.
Верхняя полусфера 1 оснащена рукояткой 12 для переноски изделия в служебном обращении и его заряжания в мортиру.
По периметру полусферы 1 сформированы распределенные по периметру направляющие выступы 13, которыми изделие соосно базируется в штатной пиротехнической мортире и направляется вертикально при выстреле.
Функционирует изделие следующим образом.
Управляющим сигналом с пульта мортиры инициируется электровоспламенитель 7, форсом пламени которого воспламеняется порох метательного заряда 6.
При горении заряда 6 образуется большое количество газообразных продуктов, в результате чего в капсуле 5 и, следовательно, в форкамере мортиры резко повышается давление.
Изделие получает ускорение линейного движения и поднимается на высоту 150-450 м, в зависимости от его калибра и назначения.
Одновременно тепловой энергией горячих продуктов горения пороха заряда 6 воспламеняется медленно горящий пиротехнический состав замедлителя 8, который на заданной высоте подъема изделия выдает усиленный форс огня, поджигающий воспламенительно-разрывной заряд 9.
При горении заряда 9 прожигается тканевая оболочка 10 и возросшим давлением газообразных продуктов горения дробится оболочка полусфер 1, 2 шарообразного корпуса.
При этом гранулы функционального снаряжения 11 диспергируются в объем обрабатываемого облака или тумана, где на их развитой поверхности адсорбируется (концентрируется) атмосферная влага с образованием капель, которые, увеличиваясь в массе, выпадают в виде искусственных осадков.
Макетные и натурные испытания опытных образцов предложенной конструкции изделия подтвердили функциональную надежность взаимодействия структурных элементов и показали повышение на треть эффективности действия по основному назначению, что позволяет рекомендовать его для серийного изготовления на поставку заказчикам.
Сравнение предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники не выявило идентичного совпадения совокупности существенных признаков полезной модели.
Предложенные отличия изделия высотного действия не являются очевидными для специалиста по пиротехнике, которые прямо не следуют из постановки технической задачи.
Изготовление совокупности структурных элементов пиротехнического изделия в их взаимосвязи возможно осуществлять на действующем производстве, где изготавливаются по существующей технологии фейерверочные изделия шаровой формы для запуска из мортир.
Из вышесказанного можно сделать вывод о соответствии полезной модели условиям патентоспособности.