Пиротехнический патрон инфракрасного излучения

Изобретение относится к боеприпасам для создания ложных целей, имитирующих нагретые агрегаты. Патрон содержит цилиндрическую шашку функционального состава с продольными канавками по ее образующей, коаксиально установленную с радиальным зазором в цилиндрическом корпусе с упором через кольцевой обтюратор на полый перфорированный поддон, выполненный в виде ресивера, при этом на дне корпуса выполнена центральная посадочная обойма, в которой установлен резьбовой электровоспламенитель, а на верхний торец шашки через уплотнитель установлена крышка, на которую завальцован открытый торец корпуса, Электровоспламенитель в посадочной обойме установлен через прослойку герметика с обеспечением электрического контакта в месте их непосредственного соединения над прослойкой герметика, при этом высота прослойки герметика от торца корпуса составляет 1/3-1/2 высоты посадочной обоймы. Повышается функциональная надежность патрона, адаптированного для использования в летательных аппаратах. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к боеприпасам, а более конкретно к снарядам для рассеяния веществ наполнения, обеспечивающих тепловое излучение, и может быть использовано в качестве средства для создания ложных целей, имитирующих нагретые агрегаты, с целью защиты летательных аппаратов от головок самонаведения на инфракрасное излучение.

Уровень данной области техники характеризует снаряд для постановки комбинированной ложной цели по патенту RU 2239777, F42В 12/48, 12/70, 2004 г., содержащий электровоспламенитель, помещенный в стакане (обойме) с дросселирующими отверстиями, направленными на метательный пороховой заряд, смонтированный в цилиндрическом корпусе на поперечной перемычке, формирующей ресивер и примыкающей к блоку (штабелю) кассет с полезной нагрузкой.

Метательный пороховой заряд предназначен для вышибания функциональной конструкции целиком из корпуса снаряда.

При этом обойма электропускового устройства с дном корпуса жестко связаны стяжкой, на которой последовательно в обоймах смонтированы размещенные в перфорированной трубке пирозамедлители, инициаторы воспламенения и импульсные заряды метания полезной нагрузки из кассет.

Для разделения кассет в атмосфере и автономного действия полезной нагрузки по назначению центральная стяжка выполнена с ослабленным сечением, по которому происходит разрушение от действия давления газообразных продуктов, генерируемых при горении метательного заряда, в результате чего весь блок кассет выстреливается из корпуса снаряда.

Кассеты с дипольными отражателями по периметру экранированы сдвижными полуцилиндрическими толкателями, перекрывающими перфорации центральной трубки, сохраняя их целостность и форму.

Особенностью описанной конструкции является ее различная комплектация последовательно связанными в огневой цепи кассетами с полезной нагрузкой для комбинированного действия или раздельной постановки помех по видам.

Полезная нагрузка кассет этого снаряда комбинированного действия выполнена в виде галет плотно упакованных дипольных отражателей и/или с набором несгорающих пластин, имеющих покрытие из дымообразующего материала.

Будучи рассеянными в атмосфере, первые из них создают радиолокационные помехи для средств обнаружения, а вторые - ложные цели в виде электромагнитного излучения в инфракрасном диапазоне длин волн.

Однако продолжением достоинств является присущий недостаток, который выражается в сложности конструкции снаряда, высокой трудоемкости изготовления, что ограничивает потребное серийное использование для практического вооружения летательной техники.

Отмеченный недостаток устранен в целевых патронах простой конструкции, предназначенных для раздельного создания противорадиолокационных помех (патент RU 2231741) и для постановки ложных целей в виде источников инфракрасного излучения, имитирующих нагретые агрегаты и узлы боевой техники (патент RU 2231742).

По технической сущности и числу совпадающих признаков в качестве наиболее близкого аналога предложенному пиротехническому патрону инфракрасного излучения выбран патрон, описанный в патенте RU 2231742, F42В 5/15, 12/70, 2004 г.

Известный патрон содержит цилиндрический корпус с резьбовым электровоспламенителем, установленным в центральной обойме корпуса, которая оснащена на выходе дросселирующей дюзой для формирования огневого факела, направленного воспламенительного действия на функциональную пиротехническую шашку, опирающуюся через кольцевой обтюратор на полый цилиндрический поддон, который формирует ресивер, где накапливаются газообразные продукты горения шашки.

Цилиндрическая шашка по периметру имеет продольные каналы, развивающие поверхность горения, и примыкает к внутренней поверхности корпуса через радиальный зазор, служащий для огнепередачи воспламенительного импульса.

Глубина продольных каналов шашки имеет несколько большую величину, чем размер кольца обтюратора, для гарантированной коммуникации ресивера с наружной поверхностью шашки при воспламенении.

При подаче электрического импульса с борта летательного аппарата на электровоспламенитель удерживаемого в пусковой установке за донный фланец патрона посредством дросселирующей дюзы формируется плотный узконаправленный огневой форс, поступающий на воспламенение пиротехнического состава функциональной шашки, при горении которого генерируется аэрозоль, заполняющий ресивер.

Возросшим давлением накопившихся в ресивере газообразных продуктов горения, которое распределено передается через кольцевой обтюратор на шашку и далее на крышку. При этом крышка своим продольным перемещением отгинает лепестки торца корпуса, освобождая проход для шашки, выбрасываемой в атмосферу, где она догорает и создает аэрозольное облако.

Твердые раскаленные частички аэрозоля служат источниками инфракрасного излучения, формируя ложную цель для средств обнаружения и наведения.

Однако этот пиротехнический патрон характеризуется следующими недостатками.

В дросселирующей дюзе обоймы, в которой укреплен электровоспламенитель, динамично формируется огневой форс, который надежно воспламеняет пиротехническую шашку, но при этом (особенно на малых калибрах патронов) возможны случаи ее разрушения, что произвольно меняет режим горения и метания полезного наполнения патрона, объем маскирующего облака уменьшается, что снижает эффективность действия по назначению.

При срабатывании пламенного форса электровоспламенителя отраженная ударная волна свободно через открытый объем ресивера воздействует на зажатый в пусковой установке торец патрона и соответственно на борт летательного аппарата, что нежелательно, тем более что происходит запуск патронов многократно.

Кроме того, в условиях циклической тепловой нагрузки в боевых условиях эксплуатации сверхзвуковых самолетов в диапазоне от минус 60°С до 200°С и повышенной влажности условно герметичного крепления электровоспламенителя в посадочной обойме корпуса явно недостаточно для надежного воспламенения пиротехнического состава функциональной шашки.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение функциональной надежности универсальной конструкции пиротехнического патрона инфракрасного излучения.

Требуемый технический результат достигается тем, что в известном пиротехническом патроне инфракрасного излучения, содержащем цилиндрическую шашку функционального состава с продольными канавками по образующей, коаксиально установленную с радиальным зазором в цилиндрическом корпусе, опираясь через кольцевой обтюратор на полый перфорированный поддон, формирующий ресивер, где в центральной посадочной обойме на дне корпуса установлен резьбовой электровоспламенитель, при этом шашка посредством уплотнителя закрыта крышкой, геометрически замкнутой материалом торца корпуса, согласно изобретению резьбовой электровоспламенитель в посадочной обойме установлен через прослойку герметика, высота от торца корпуса которой составляет 1/3-1/2 высоты обоймы.

Отличительные признаки обеспечили повышение функциональной надежности универсальной конструкции пиротехнического патрона инфракрасного излучения, адаптированного для использования в летательных аппаратах.

Установка электровоспламенителя в посадочной обойме корпуса заподлицо, то есть без дросселирующей дюзы, позволила в полтора раза снизить величину отдачи, что расширяет технологические возможности использования изобретения с унифицированным запальным устройством на всех типоразмерах и калибрах авиационных патронов для постановки ложных целей инфракрасного излучения.

При этом пламенный факел от электровоспламенителя не ускоряется и поэтому не разрушает функциональной шашки, воспламенение которой происходит надежно и стабильно на всех калибрах патронов.

Установка электровоспламенителя в обойме дна корпуса через прослойку герметика, который изолирует внутренний объем патрона по назначению, сохраняет его электрический контакт с корпусом за счет связи на месте их непосредственного соединения над прослойкой герметика.

Это позволяет использовать для запуска пиротехнических патронов инфракрасного излучения пусковые установки с периферийным токоподводом по донному торцу корпуса, расширяя эксплуатационные возможности оборудования.

Высота прослойки герметика выбрана в диапазоне 1/3-1/2 высоты электровоспламенителя и соответственно обоймы корпуса из следующих соображений.

Высота прослойки герметика в упомянутом соединении менее 1/3 не гарантирует изолирования внутреннего объема патрона при длительном хранении и в служебном обращении при циклическом перепаде температур эксплуатации в сверхзвуковых высотных летательных аппаратах.

При высоте прослойки герметика в упомянутом соединении более 1/2 высоты электровоспламенителя не обеспечивается надежный электрический контакт обоймы корпуса с электровоспламенителем, что может послужить причиной отказа при запуске патрона из установки с периферийным токоподводом к донному торцу корпуса.

Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи является достаточной для достижения новизны качества, то есть поставленная в изобретении техническая задача решается не суммой эффектов, а новым эффектом суммы признаков.

Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого изобретение явным образом не следует для специалиста по защите объектов техники от разведовательных и атакующих средств, показал, что оно не известно, а с учетом возможности практического серийного изготовления пиротехнических патронов инфракрасного излучения можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.

Сущность изобретения поясняется чертежами, которые имеют чисто иллюстративные цели и не ограничивают объема притязаний совокупности признаков формулы.

На фиг.1 изображен предлагаемый пиротехнический патрон инфракрасного излучения;

на фиг.2 - то же, вариант выполнения.

Предложенный патрон для постановки ложных целей в форме аэрозольных источников инфракрасного излучения содержит функциональную шашку 1, спрессованную из пиротехнического состава, коаксиально установленную в цилиндрическом корпусе 2. Диаметр шашки 1 гарантированно меньше внутреннего диаметра корпуса 2 для формирования радиального зазора 3 в качестве газовода генерируемого при горении шашки 1 функционального аэрозоля.

В шашке 1 выполнены распределенные по периметру продольные пазы 4, которые развивают поверхность горения для интенсивного генерирования излучающего аэрозоля.

Шашка 1 опирается на кольцевой обтюратор 5, установленный на полый перфорированный поддон 6 в форме цилиндра, на внешней поверхности которого имеется кольцевой выступ 7, примыкающий к корпусу 2 изнутри.

Поддон 6 базируется на дне корпуса 2 и в продольном направлении ограничен рифлениями 8 в корпусе 2, сформированными над выступом 7 поддона после размещения последнего в рабочем положении.

Удерживая шашку 1, поддон формирует ресивер 9 для накопления генерируемого аэрозоля при горении пиротехнического состава шашки 1. При этом между поддоном 6 и корпусом 2 образуется объем ресивера 9, взаимодействующий непосредственно с кольцом обтюратора 5 и сообщающийся с центральной частью ресивера 9 через его перфорации, что обеспечивает общее давление. Узкое кольцо обтюратора 5, воспринимающее давление в ресивере 9, передает на шашку 1 значительно большее усилие выталкивания, что повышает динамику процесса.

Глубина продольных пазов 4 выполнена большей, чем кольцевая перемычка обтюратора 5, для формирования гарантированной коммуникационной связи ресивера 9 с пазами 4 и радиальным зазором 3, куда незамедлительно поступают горячие газообразные продукты горения шашки 1 на воспламенения по всей развитой поверхности.

В донной части корпуса 2 имеется центральный прилив, образующий посадочную обойму 10 под резьбовой электровоспламенитель 11, завинченный через прослойку 12 герметика.

Высота прослойки 12 герметика выбрана в диапазоне 1/3-1/2 высоты обоймы 10 от торца корпуса 2 по следующим ограничениям.

При высоте прослойки 12 менее трети высоты обоймы 10 не обеспечивается надежное изолирование внутреннего объема патрона, исключающее взаимодействие атмосферной влаги с пиротехническим составом шашки, что снижает ее воспламеняемость и работоспособность.

При высоте прослойки 12 более половины высоты обоймы 10 электрический контакт с электровоспламенителем 11 неустойчив, что создает функциональные проблемы инициирования горения шашки 1 и ограничивает использование пусковой установки с периферийным токоподводом.

Посадочная обойма 10 оснащена диафрагмой 13 с калиброванным выходным отверстием (дюзой) для радиального обжатия формируемого огневого форса из продуктов сгорания наполнения электровоспламенителя 11.

Как вариант выполнения (фиг.2) для малых калибров патронов, где функциональная шашка 1 расположена в непосредственной близости от электровоспламенителя 11, последний в посадочной обойме 10 укреплен заподлицо, то есть без диафрагмы 13.

На верхний торец шашки 1 (по чертежу), через уплотнительную прослойку 14 из газопроницаемой губчатой резины, установлена крышка 15, которая геометрически замкнута с корпусом 2 посредством завальцовки его открытого торца.

Функционирует предложенный патрон следующим образом.

При подаче с борта летательного аппарата электрического импульса запуска на электровоспламенитель 11 непосредственно или через периферию торца корпуса 2, электрически связанного посредством контакта обоймы 10 с электровоспламенителем 11, последний срабатывает и формирует пламенный форс, поступающий на торец шашки 1, воспламеняя ее пиротехнический состав.

Пламенный форс от электровоспламенителя 11 в дюзе диафрагмы 13 дросселируется, в результате чего пламенный форс уплотняется и увеличивается его линейная скорость, что необходимо для воспламенения удаленного расположения шашки 1 в патронах крупного калибра.

Для патронов малого калибра, где нет необходимости в увеличении динамики формируемого электровоспламенителем 11 пламенного форса, подаваемого на близко расположенную функциональную шашку 1 (фиг.2), на выходе обоймы 10 исключена диафрагма 13, поэтому тепловой импульс передается свободно.

Огневая цепь в обоих вариантах выполнения идентична.

Горение шашки 1 динамично распространяется по продольным пазам 4 и через зазор 3 по цилиндрической поверхности шашки 1, а также далее через газопроницаемую прослойку 14 на верхний торец шашки 1.

Генерируемый при сгорании пиротехнического состава аэрозоль заполняет ресивер 9 и свободный объем под крышкой 15 внутри кольцевой прослойки 14, где повышается давление.

Давлением газоаэрозольных продуктов горения шашки 1 крышка 14 продольно перемещается и отгинает завальцовку торца корпуса 2, освобождая путь шашке 1, которая выбрасывается в атмосферу из корпуса 2, удерживаемого за донный фланец в пусковой установке.

Шашка 1 догорает в атмосфере, формируя облако аэрозоля, твердые раскаленные частички которого служат источниками инфракрасного излучения, формообразуя ложную цель для средств обнаружения и наведения.

Патрон характеризуется простой конструкцией и надежностью действия.

Положительные результаты испытаний опытных образцов на макетах и стрельбой позволяют рекомендовать Заказчику поставку изделий на перевооружение летательных аппаратов

1. Пиротехнический патрон инфракрасного излучения, содержащий цилиндрическую шашку функционального состава с продольными канавками по ее образующей, коаксиально установленную с радиальным зазором в цилиндрическом корпусе с упором через кольцевой обтюратор на полый перфорированный поддон, выполненный в виде ресивера, при этом на дне корпуса выполнена центральная посадочная обойма, в которой установлен резьбовой электровоспламенитель, а на верхний торец шашки через уплотнитель установлена крышка, на которую завальцован открытый торец корпуса, отличающийся тем, что резьбовой электровоспламенитель в посадочной обойме установлен через прослойку герметика с обеспечением электрического контакта в месте их непосредственного соединения над прослойкой герметика, при этом высота прослойки герметика от торца корпуса составляет 1/3-1/2 высоты посадочной обоймы.

2. Патрон по п.1, отличающийся тем, что резьбовой электровоспламенитель в посадочной обойме установлен заподлицо.