Патент №2602139
Авторы изобретения: М. С. Резников, А. Ш. Мингазов, В. В. Емельянов, Н. З. Абызов, О. А. Долгов,
В. А. Сидоров
ПОРТАТИВНЫЙ ГЕНЕРАТОР АЭРОЗОЛЯ
Изобретение относится к средствам камуфляжа, для маскировки и скрытного перемещения техники и личного состава посредством создания дымовой завесы при горении пиротехнической шашки аэрозоля в ручном генераторе аэрозоля двухстороннего действия.
Уровень данной области техники характеризует ручная дымовая граната, описанная в Инструкции по использованию дымовых средств, М., Воениздат, 1952 г., с. 11-13, которая содержит функциональную канальную шашку из дымообразующего пиротехнического состава, смонтированную в трубчатом бумажном корпусе, диаметр которого соответствует охвату кисти руки человека.
Корпус с обоих торцов закрыт крышками, которые покрыты слоем герметика и геометрически замкнутыми с шнурами их выдергивания.
Под крышками размещены примыкающие к торцам пиротехнической шашки диафрагмы с центральным огнепередаточным отверстием.
Между верхней диафрагмой и крышкой расположена кольцевая терка, используемая для инициирования воспламенительной спички, которая установлена в осевом канале функциональной шашки, а ее головка расположена в центральном отверстии верхней диафрагмы.
Шнур выдергивания пропущен через кольцевую терку и оба его конца совместно выведены наружу корпуса, где зафиксированы.
Шнур выдергивания внизу охватывает крышку по периметру.
Эта ручная граната при функционировании генерирует аэрозоль (дым) от горения пиротехнической шашки с обоих торцов одновременно, что сокращает время постановки завесы.
Для взведения описанного устройства в действие последовательно за шнуры выдергивают нижнюю крышку и затем за край кольцевую терку совместно с верхней крышкой.
Трением терки о головку воспламенительной спички инициируют ее горение, которое воспламеняет примыкающий торец пиротехнической шашки и через ее осевой канал тепловая энергия передается на нижний торец, который воспламеняется и горит.
При горении пиротехнической шашки с обоих торцов образуется дым, выбрасываемый в атмосферу в форме расширяющихся факелов, служащих в качестве хорошо видимого и различимого дымового сигнала.
Недостатком описанной ручной дымовой гранаты для постановки маскировочной завесы является инерционность инициирования и горения функциональной шашки, необходимые по условиям продолжительной работы сигнального дыма.
Отмеченный недостаток устранен в портативном генераторе аэрозоля по патенту RU 127638 U1, A62C 13/00, 2012 г., который по числу совпадающих признаков и технической сущности выбран в качестве наиболее близкого аналога предложенному портативному генератору аэрозоля.
Известный портативный генератор двухстороннего действия содержит пиротехнический канальный заряд (функциональную шашку), закрепленный в трубчатом корпусе диаметром под кисть руки человека, с обоих торцов снабженный диафрагмами и закрытый крышками, оснащенными шнурами выдергивания, при этом в центральном отверстии верхней диафрагмы, над которой расположена кольцевая терка, находится головка воспламенительной спички, установленной в канале функциональной шашки, а сквозь кольцевую терку пропущен вытяжной шнур, совмещенные концы которого выведены на корпус через общий паз в крышке.
Особенностью известного генератора является то, что на торцах пиротехнической шашки выполнены глухие каналы - рифли, соосные распределенным по периферии дымовыводящим отверстиям диафрагм, которые, как минимум, в нижней диафрагме заполнены воспламенительным составом, чувствительным к импульсу тепловой энергии.
Этот портативный генератор двухстороннего действия характеризуется быстродействием при инициировании и интенсивным выходом генерируемого функционального аэрозоля.
Продолжением достоинств известного генератора является присущие недостатки, в частности, интенсивный выход аэрозоля (дыма) сопряжен с малым временем существования в качестве маскировочной дымовой завесы, необходимой для скрытного перемещения людей и техники.
Вероятная несоосность дымовыводящих отверстий диафрагм, перекрытых воспламенительным составом, с глухими рифлями на торцах шашки, которую невозможно при сборке визуально ориентировать и контролировать соосность, в работе служит причиной образования застойных зон, где происходит зашлаковка генерируемого дыма, ухудшающая тем самым его оптические характеристики.
В служебном обращении и при транспортировке генераторов от механических ударных воздействий происходит разрушение профиля рифлей и осевого канала шашки из-за неизбежного осыпания пиротехнического материала, что нарушает заданный режим горения и снижает функциональность генератора в целом.
Кроме того, в известном генераторе трудоемкий и сложный доступ к воспламенительной головке запал-спички, для инициирования которой необходимо среди выдернутых за шнуры элементов отыскать терку, что в чрезвычайных условиях применения представляет дополнительную проблему.
Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение функциональной надежности генератора более простой конструкции при постановке маскирующей дымовой завесы и улучшение показателей ее назначения.
Требуемый технический результат достигается тем, что в известном портативном генераторе аэрозоля, содержащем пиротехническую шашку, закрепленную в трубчатом корпусе диаметром под кисть руки человека, с обоих торцов закрытую крышками над диафрагмами, имеющими сквозные отверстия: дымовыводящие, распределенные по периферии и центральное огнепередаточное, над которым в верхней диафрагме размещена воспламенительная головка запал-спички, помещенной в осевом канале шашки, согласно изобретению осевой канал пиротехнической шашки ниже запал-спички оснащен диффузором, примыкающим к уширению канала сообщения с центральным отверстием нижней диафрагмы, покрытому сгорающей обечайкой, при этом на диафрагмах снаружи приклеены бумажные кружки конгруэнтной формы, перекрывающие открытые дымовыводящие отверстия.
Отличительные признаки предложенного технического решения обеспечили двухрежимный характер горения и дымообразования функциональной шашки пролонгированного действия по формированию более плотной дымовой маскирующей завесы.
Генератор по изобретению характеризуется простой конструкцией, удобной в обращении и надежной при ручной эксплуатации по назначению.
Выполнение в осевом канале пиротехнической шашки, ниже размещения запал-спички, диффузора, примыкающего к его уширению, автоматически обеспечивает торможение генерируемого аэрозоля, образуя газодинамический затвор, в результате чего скорость истечения дыма через нижнюю диафрагму будет меньше, чем через верхнюю диафрагму.
Эта разница в скорости выхода дыма с торцов генератора направлена на дополнительное насыщение ранее сформированной завесы и ее аэродинамический подпор более горячими порциями аэрозоля, что обеспечивает повышение габаритов оптически более плотной маскирующей завесы, время существования которой на треть увеличено, сравнительно с аналогами.
Размещение на поверхности уширения осевого канала примыкающей обечайки, которая служит в качестве своеобразной обсадки, имеет назначение механического каркаса, сохраняющего целостность функциональной шашки в служебном обращении, предотвращая выкрашивание и осыпание ее пиротехнического состава в служебном обращении.
При функционировании генератора обечайка на свободной части осевого канала шашки, выполненная в форме приклеенной бумажной трубки, практически мгновенно сгорает от тепловой энергии запал-спички, никак не влияя на воспламенение развитой поверхности осевого канала под диффузором.
Выполнение дымовыводящих отверстий мембран свободными от усилительных зарядов позволяет перед эксплуатацией генератора по назначению вручную инструментально прокалывать сквозь них, как по направляющим, соосные каналы (рифли) в торцах шашки, которые развивают поверхность горения для повышения объема генерируемого аэрозоля.
Приклеенные на диафрагмах снаружи бумажных кружков конгруэнтной формы, которые выполняют функции крышек, сохраняя условную герметичность объема генератора, обеспечивают свободный инструментальный доступ через различимые свободные дымовыводящие отверстия к торцам пиротехнической шашки.
При этом рифли располагаются соосно дымовыводящим отверстиям для беспрепятственного выхода генерируемого аэрозоля в атмосферу.
Примыкание рифлей к дымовыводящим отверстиям диафрагмы исключает образование застойных зон генерируемого аэрозоля, который при этом не зашлаковывается и не теряет оптических характеристик в маскирующей завесе.
Формирование рифлей непосредственно перед эксплуатацией генератора исключает их механическое разрушение и обеспечивает заданное расчетное газодинамическое истечение генерируемого аэрозоля, формирующего дымовую завесу.
Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи является достаточной для достижения новизны качества, не присущего признакам в разобщенности, то есть поставленная в изобретении техническая задача решена не суммой эффектов, а новым сверхэффектом суммы признаков.
Сравнение предложенного технического решения с ближайшими аналогами уровня техники не выявило идентичного совпадения совокупности существенных признаков изобретения.
Предложенные отличия портативного генератора аэрозоля не являются очевидными для специалиста по пиротехнике , которые прямо не следуют из постановки технической задачи.
Изготовление предложенного портативного генератора возможно осуществлять серийно на действующем пиротехническом производстве, для оснащения заказчиков.
Из вышесказанного можно сделать вывод о соответствии изобретения условиям патентоспособности.
Сущность предложенной конструкции генератора поясняется чертежами, которые имеют чисто иллюстративное назначение и не ограничивают объема притязаний совокупности существенных признаков формулы.
На чертежах изображены:
на фиг. 1 - общий вид портативного генератора аэрозоля по изобретению;
на фиг. 2 - то же, перед эксплуатацией по назначению.
В трубчатом картонном корпусе 1 диаметром под кисть руки человека установлена канальная пиротехническая шашка 2, закрытая с обоих торцов диафрагмами 3, оснащенными дымовыводящими отверстиями 4, распределенными по периферии.
С наружной поверхности каждой диафрагмы 3 приклеен пергаментный кружок 5 конгруэнтной формы, который служит в качестве крышки, предотвращающей доступ к пиротехнической шашке 2 атмосферной влаги.
В осевом канале 6 шашки 2 установлена плотно прилегающая запал-спичка 7 с воспламенительной головкой 8 большего диаметра, чем центральное отверстие 9 верхней диафрагмы 3, на которую она опирается.
Особенностью конструкции генератора по изобретению является то, что осевой канал 6 шашки 2 на высоте, ниже расположения запал-спички 7, снабжен диффузором 10, примыкающим к уширению осевого канала 6, где закреплена трубчатая обечайка 11 из пергамента, служащая ограничительным каркасом, специальной обсадочной трубой, сохраняющей форму осевого канала 6 пиротехнической шашки 2.
На выходе осевой канал 6 сопряжен с центральным отверстием 12 нижней диафрагмы 3, покрытой пергаментным кружком 5, перекрывающим ее дымовыводящие отверстия 4.
Чувствительный к механическим воздействиям (трению) пиротехнический материал воспламенительной головки 8 запал-спички 7 включает лаковое связующее, которое сообщает влагостойкость, поэтому торцы корпуса 1 выполнены открытыми, упростив конструкцию генератора.
Свободный доступ к воспламенительной головке 8 запал-спички 7 для инициирования ее горения теркой, которая хранится в инструментальном наборе, совместно с шилом для прокола рифлей 13 в торцах шашки, упрощает запуск генератора в работу и соответственно повышает функциональную надежность.
Функционирует предложенный портативный генератор аэрозоля следующим образом.
Перед эксплуатацией, удерживая генератор одной рукой за корпус 1 инструментом в другой руке последовательно прокалывают через пергаментные кружки 5 и сквозь просматриваемые отверстия 4 диафрагм 3 в обоих торцах шашки 2 продольные глухие рифли 13 (фиг. 2), по три с каждой стороны, которые развивают поверхности.
Затем теркой касательно чирканьем воздействуют на воспламенительную головку 8 запал-спички 7, инициируя ее горение.
Тепловой энергией сгорающей запал-спички 7 воспламеняется изнутри и горит по каналу 6 пиротехническая шашка 2, генерируя при этом функциональный дым, который, сжигая пергаментные кружки 5, через центральные отверстия 9 и 12 диафрагм 3 выводится в обе стороны из генератора в атмосферу, где формируют маскирующую завесу.
При этом выход дыма через верхнее отверстие 9 происходит более стремительно, чем через нижнее отверстие 12, так как в диффузоре 10 скорость потока относительно падает, а давление газообразных продуктов горения состава шашки 2 увеличивается.
Таким образом, в предложенном генераторе происходит двухстороннее действие по струйному истечению дыма в двух разных режимах, которые обеспечивают заданную оптическую плотность формируемой завесе, время существования которой увеличилось за счет аэродинамического подпора относительно запаздывающим объемом горячего дыма из нижнего отверстия 12.
Далее, распространяясь в зазорах под диафрагмами 3, горячие газообразные продукты горения воспламеняют шашку 2 с обоих торцов и по поверхности рифлей 13, заметно увеличивая площадь горения и объем генерируемого дыма.
Натурные испытания опытных образцов портативного генератора по изобретению подтвердили упрощение и надежность его инициирования, а также повышение функциональности при формировании дымовой завесы длиной по фронту 30-35 м, маскирующее действие которой обеспечено в течение 90-120 с, что позволяет рекомендовать его для серийного производства и поставку заказчикам.