RU2642570C1

RU2642570C1 - Igniter

Info

Publication number: RU2642570C1
Application number: RU2017103562A
Authority: RU
Inventors: Александр Борисович Лившиц; Азат Шамилович Мингазов; Вячеслав Валентинович Емельянов; Нурахмет Загидуллинович Абызов; Алексей Иванович Сидоров
Original assignee: Акционерное общество "Чебоксарское производственное объединение имени В.И. Чапаева"
Priority date: 2017-02-02
Filing date: 2017-02-02
Publication date: 2018-01-25

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: device includes a tubular body rigidly coupled to the axial sleeve of the initiator, the igniter capsule of which, engaged with the point of the external firing mechanism, is installed in the central fire-transfer channel above the receiver connected through reversible communication channels to the drainage windows of the body, geometrically closed with the opposite end flange of the executive shell. The multilayer pyro-powder shell equipment consistently contains of end-burning charges: smoky rifle powder, the main and reinforcing, adjacent to the exit nozzle of shell. The main charge of executive shell equipment represents a set of layers of slowly burning pyrotechnic compositions. The reinforcing charge is made of ignition enhancer composition and equipped with a charge hollow facing the exit nozzle. The ignition charge of executive shell equipment is predominantly made of spark-formed pyrotechnic composition.

EFFECT: igniter operation is ensured with high precision of combustion thermodynamic mode of it shell equipment with precise accuracy of time delay from initiating an igniter capsule to enhanced spark-formed torch on the executive charge of the main device, expanding scope.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к инициирующим средствам, а более конкретно к конструктивным средствам воспламенения снаряжения основных зарядов различного функционального назначения.The invention relates to initiating means, and more particularly to structural means of igniting the equipment of the main charges for various functional purposes.

Уровень данной области техники характеризует воспламенитель дымовых патронов, мин, фейерверков и прочих предельно не нагруженных зарядов, описанный в патенте на изобретение №2275957, F42C 9/10, B01J 7/00, 2004 г., который содержит корпус, где расположены последовательно срабатывающие инициирующий элемент, система пиротехнической временной задержки и основной газогенерирующий заряд, формирующий на выходе из сопла рабочий высокотемпературный факел, подаваемый на воспламеняемый функциональный заряд.The level of this technical field is characterized by the igniter of smoke cartridges, mines, fireworks and other extremely unloaded charges, described in patent for invention No. 2275957, F42C 9/10, B01J 7/00, 2004, which contains a housing where successively triggering initiators are located an element, a pyrotechnic time delay system and a main gas-generating charge, which forms a working high-temperature torch at the outlet of the nozzle, supplied to a flammable functional charge.

Особенностью этой конструкции является то, что в корпусе выполнены сопловые отверстия для независимого газоотвода генереруемых продуктов горения канальной шашки газогенерирующего заряда, которые используются для наддува рабочей полости, а система пиротехнической задержки оснащена автономным исполнительным зарядом, срабатывающим через заданное время и формирующим воспламенительный форс пламени посредством калиброванного выходного отверстия.A feature of this design is that nozzle openings are made in the housing for independent gas removal of the generated products of combustion of the channel checker of a gas-generating charge, which are used to pressurize the working cavity, and the pyrotechnic delay system is equipped with an autonomous executive charge, which works after a predetermined time and forms an igniting flame force by means of a calibrated outlet

Величина временной задержки определяется свойствами пиротехнического состава замедлителя, их температурой и скоростью горения, общей протяженностью заряда, которые выбираются в соответствии с технической задачей воспламенителя, стабильно работающего во взаимосвязи двух и более исполнительных устройств от одного инициирующего элемента.The amount of time delay is determined by the properties of the pyrotechnic composition of the moderator, their temperature and burning rate, the total length of the charge, which are selected in accordance with the technical task of the igniter, which stably works in the relationship of two or more actuators from one initiating element.

Недостатком описанного воспламенителя является повышенная несущая прочность толстостенного корпуса, в котором аккумулируются генерируемые газы под давлением, предназначенные для наддува рабочей емкости до механического разрушения дополнительной мембраны, перекрывающей газоотводы.The disadvantage of the described igniter is the increased bearing strength of a thick-walled case, in which the generated gases under pressure are accumulated, designed to pressurize the working capacity until the mechanical destruction of the additional membrane that overlaps the vents.

При этом пиротехнический замедлитель вынужденно изолирован от камеры сгорания газогенерирующего заряда, что усложняет конструкцию, увеличивая габариты, вследствие чего ограничивается область практического применения в изделиях, функционирование которых не связано с повышенным давлением.At the same time, the pyrotechnic moderator is compelled to be isolated from the combustion chamber of the gas-generating charge, which complicates the design, increasing dimensions, as a result of which the field of practical application in products whose functioning is not associated with high pressure is limited.

Более совершенной и универсальной конструкцией надежно функционирующего компактного воспламенителя, обеспечивающего заданное время замедления срабатывания, пригодного для широкой номенклатуры исполнительных изделий и боеприпасов гражданского назначения, является воспламенитель по патенту RU 101539 U1, F42C 19/08, F42B 3/10, 2011 г., который по технической сущности и числу совпадающих признаков выбран в качестве наиболее близкого аналога предложенному.A more advanced and versatile design of a reliably functioning compact igniter that provides a predetermined deceleration response time suitable for a wide range of civilian executive products and ammunition is the ignitor according to patent RU 101539 U1, F42C 19/08, F42B 3/10, 2011, which by technical nature and the number of matching features is selected as the closest analogue to the proposed one.

Известный воспламенитель содержит инициирующее устройство, смонтированное в осевой втулке, жестко связанной с трубчатым корпусом, и сообщается центральным огнепередаточным каналом с соосным пиротехническим замедлителем торцевого горения, смонтированным над выходным соплом.Known igniter contains an initiating device mounted in an axial sleeve, rigidly connected with the tubular body, and communicates with a central fire transfer channel with a coaxial pyrotechnic end-combustion moderator mounted above the outlet nozzle.

Особенностью известного воспламенителя является то, что корпус выполнен в форме монтажной резьбовой трубки, имеющей дренажные окна, сообщающейся посредством продольных коммуникационных каналов с примыкающим к пиротехническому замедлителю ресивером в осевой втулке, которая геометрически замкнута на уступе корпуса посредством завальцовки его открытого торца на фланец замедлителя, опирающегося на осевую втулку. При этом инициирующее устройство, выполненное в виде ударного капсюля-воспламенителя, размещено с противоположной стороны втулки для взаимодействия с бойком внешнего ударного механизма.A feature of the known igniter is that the housing is made in the form of a mounting threaded tube having drainage windows communicating via a longitudinal communication channel with a receiver adjacent to the pyrotechnic moderator in the axial sleeve, which is geometrically closed on the ledge of the housing by rolling its open end onto the moderator flange resting on the axial sleeve. In this case, the initiating device, made in the form of an impact igniter capsule, is placed on the opposite side of the sleeve for interaction with the striker of the external impact mechanism.

Продолжением отмеченных достоинств известного воспламенителя является присущий недостаток основного назначения - относительно большой разброс по времени срабатывания и температуре инициирующего форса пламени, что ограничивает использование воспламенителя в устройствах, требующих прецизионной точности указанных параметров.A continuation of the noted advantages of the known igniter is an inherent disadvantage of the main purpose - a relatively large spread in response time and temperature of the initiating force of the flame, which limits the use of the igniter in devices requiring precision accuracy of these parameters.

Основной слой снаряжения из зажигательного пиротехнического состава, по определению, сгорает быстро, формируя высокотемпературный огневой форс, который дополнительно усиливается энергией горения нижнего пиротехнического слоя, что в ограниченных габаритах воспламенителя в принципе не позволяет сформировать необходимую временную задержку в передаче зажигательного импульса на основной заряд функционального устройства.The main layer of equipment from incendiary pyrotechnic composition, by definition, burns out quickly, forming a high-temperature fire force, which is additionally enhanced by the burning energy of the lower pyrotechnic layer, which, in the limited dimensions of the ignitor, in principle does not allow the necessary time delay in the transmission of the incendiary pulse to the main charge of the functional device .

Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является устранение отмеченного недостатка для создания технической возможности тонкого регулирования средствами пиротехники временной задержки высокотемпературного воспламенительного импульса, инициирующего функциональный заряд.The technical problem to which the present invention is directed is to eliminate the noted drawback in order to create the technical possibility of fine control by means of pyrotechnics of the time delay of a high-temperature ignition pulse initiating a functional charge.

Требуемый технический результат достигается тем, что в известном воспламенителе, включающем трубчатый корпус, жестко связанный с осевой втулкой инициирующего устройства, капсюль-воспламенитель которого, взаимодействующий с бойком внешнего ударного механизма, установлен в центральном огнепередаточным канале над ресивером, связанным посредством реверсивных каналов коммуникации с дренажными окнами корпуса, геометрически замкнутого противным концом с фланцем исполнительной гильзы, многослойное пиропороховое снаряжение которой последовательно содержит заряды торцевого горения: дымного ружейного пороха, основного и усилительного, примыкающего к выходному соплу гильзы, согласно изобретению основной заряд снаряжения исполнительной гильзы представляет собой набор слоев из медленно горящих пиротехнических составов, а усилительный заряд выполнен из зажигательного пиротехнического состава и оснащен кумулятивной выемкой, обращенной к выходному соплу.The required technical result is achieved by the fact that in the known igniter, including a tubular body, rigidly connected with the axial sleeve of the initiating device, the igniter capsule, which interacts with the striker of the external impact mechanism, is installed in the central fire transfer channel above the receiver, connected via reversible communication channels with drainage the windows of the case, geometrically closed by the opposite end with the flange of the executive sleeve, multilayer pyropohovoi equipment which last it contains the face combustion charges: smoky gunpowder, primary and reinforcing, adjacent to the outlet sleeve of the sleeve, according to the invention, the main charge of the equipment of the executive sleeve is a set of layers of slowly burning pyrotechnic compositions, and the amplification charge is made of incendiary pyrotechnic composition and is equipped with a cumulative recess, facing the outlet nozzle.

Другой особенностью предложенного воспламенителя является то, что зажигательный заряд снаряжения исполнительной гильзы преимущественно выполнен из искрофорсового пиротехнического состава.Another feature of the proposed igniter is that the incendiary charge of the equipment of the Executive sleeve is mainly made of spark-pyrotechnic composition.

Отличительные признаки предложенного технического решения обеспечили функционирование модернизированного воспламенителя с высокой точностью термодинамического режима горения снаряжения его гильзы, обеспечившего прецизионную точность временной задержки от инициирования капсюля-воспламенителя до усиленного искрофорсового факела на исполнительный заряд основного устройства, что позволяет расширить область применения.Distinctive features of the proposed technical solution ensured the operation of the upgraded igniter with high accuracy of the thermodynamic combustion mode of the equipment of its liner, which provided precise accuracy of the time delay from initiating the igniter capsule to the reinforced spark-torch to the executive charge of the main device, which allows to expand the scope of application.

Оснащение исполнительной гильзы снаряжением из последовательно размещенных в примыкании, горящих по торцам, пиропороховых слоев обеспечивает соответственно:Equipping the Executive sleeve with equipment from sequentially located in the adjoining, burning at the ends, pyropohova layers provides respectively:

- термочувствительный слой, выполненный из дымного ружейного пороха (ДРП), гарантированно воспламеняется при срабатывании капсюля-воспламенителя, тепловой энергией его остро направленного форса из огнепередаточного осевого канала инициирующего устройства;- the heat-sensitive layer made of smoky gunpowder (DRP) is guaranteed to ignite when the igniter caps are triggered, with the heat energy of its sharply directed force from the fire-axial channel of the initiating device;

- основной слой, выполненный из набора медленно горящих пиротехнических составов, создает заданную временную задержку по передаче теплового импульса, необходимую для срабатывания сопрягаемого с гильзой функционального устройства;- the main layer, made of a set of slowly burning pyrotechnic compositions, creates a predetermined time delay for the transfer of a thermal pulse, which is necessary for the operation of a functional device interfaced with a sleeve;

- усилительный слой, выполненный из искрофорсового пиротехнического состава, который характеризуется высокой скоростью горения с образованием локализованных термических очагов из раскаленных искр, выполняет функции зажигательного средства, концентрированно передающего высокотемпературный импульс на заряд функционального устройства, который регулируемо воспламеняется и стабильно горит.- the reinforcing layer made of spark-pyrotechnic pyrotechnic composition, which is characterized by a high burning rate with the formation of localized thermal foci from red-hot sparks, acts as an incendiary means, concentratedly transmitting a high-temperature impulse to the charge of a functional device, which is controllably ignited and stably burns.

Особенностью снаряжения исполнительной гильзы инициирующего устройства воспламенителя является оснащение примыкающего к ее выходному соплу слоя из зажигательного пиротехнического состава кумулятивной воронкой, которая при динамичном схлопывании формирует огневой длиннофокусный пест, имеющий высокую температуру (1700-1800)°C, для гарантированной практически мгновенной передачи импульса, инициирующего воспламенение и горение, по назначению.A special feature of the equipment of the executive sleeve of the igniter initiating device is the equipping of a layer of incendiary pyrotechnic composition adjacent to its output nozzle with a cumulative funnel, which, when dynamically collapsing, forms a long-focus firing pest having a high temperature (1700-1800) ° C, for guaranteed almost instantaneous transmission of the initiating pulse ignition and combustion, as directed.

Выполнение воспламенительного слоя снаряжения исполнительной гильзы из высокочувствительного дымного ружейного пороха (ДРП), технологичного, доступного и отработанного в отрасли материала, обеспечивает гарантированный поджиг снаряжения гильзы, функционирующей в требуемом временном и температурном режиме, согласно заданному регламенту.The implementation of the igniter layer of the equipment of the Executive sleeve of highly sensitive smoky gunpowder (DRP), technological, affordable and developed in the industry material, provides guaranteed ignition of the equipment shells, which operates in the required time and temperature mode, in accordance with the specified regulations.

В воспламенителе по настоящему изобретению, за счет использования в основном заряде набора прослоек из медленно горящих пиротехнических составов, стало возможным регулировать и точно устанавливать время задержки по передаче теплового импульса от инициирующего термочуствительного слоя ДРП на пиротехнический зажигательной заряд, огневой искрофорсовый факел которого форсируется кумулятивной воронкой.In the ignitor of the present invention, due to the use of a set of interlayers of slowly burning pyrotechnic compositions in the main charge, it became possible to regulate and precisely set the delay time for the transfer of a heat pulse from the initiating thermosensitive layer of the DRA to the pyrotechnic incendiary charge, whose spark-ignition torch is forced by a cumulative funnel.

Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи являются достаточными для достижения новизны качества, не присущего признакам в разобщенности, то есть поставленная в изобретении техническая задача решена не суммой эффектов, а новым эффектом суммы признаков.Therefore, each essential feature is necessary, and their combination in a stable relationship is sufficient to achieve the novelty of a quality that is not inherent in the signs of disunity, that is, the technical problem posed in the invention is not solved by the sum of the effects, but by a new effect of the sum of the attributes.

Сущность предложенного технического решения поясняется чертежом, который имеет чисто иллюстративное назначение и не ограничивает объема притязаний совокупности существенных признаков формулы.The essence of the proposed technical solution is illustrated by the drawing, which has a purely illustrative purpose and does not limit the amount of claims of the totality of the essential features of the formula.

На чертеже изображены:The drawing shows:

на фиг. 1 - общий вид воспламенителя по изобретению;in FIG. 1 is a general view of the ignitor according to the invention;

на фиг. 2 - снаряженная исполнительная гильза.in FIG. 2 - equipped Executive sleeve.

Предложенный воспламенитель (фиг. 1) включает трубчатый корпус 1 с дренажными окнами 2, в резьбовом торце 3 которого монтируется ударный механизм продольно метаемого бойка (условно не показаны).The proposed igniter (Fig. 1) includes a tubular body 1 with drainage windows 2, in the threaded end 3 of which is mounted a shock mechanism of a longitudinally thrown hammer (not shown conditionally).

Противный торец трубчатого корпуса 1 завальцован на осевую втулку 4 инициирующего устройства, оснащенного распределенными по периферии реверсивными каналами 5 коммуникации с дренажными окнами 2 корпуса 1.The opposite end face of the tubular body 1 is rolled onto the axial sleeve 4 of the initiating device, equipped with reversible communication channels 5 distributed around the periphery with drainage windows 2 of the housing 1.

Во втулке 4, сообщающейся осевым огнепередаточным каналом 7 с нижерасположенным (по чертежу) ресивером 6, установлен капсюль-воспламенитель 8, взаимодействующий с бойком внешнего ударного механизма, который монтируется в резьбовом торце 3.In the sleeve 4, which communicates with the axial fire transfer channel 7 with the receiver 6 located below (according to the drawing), an igniter capsule 8 is installed, which interacts with the striker of the external impact mechanism, which is mounted in the threaded end 3.

В трубчатом корпусе 1, под осевой втулкой 4, фланцем 9 геометрически замкнута завальцовкой исполнительная гильза 10, на нижнем торце которой имеется выходное сопло 11.In the tubular body 1, under the axial sleeve 4, the flange 9 is geometrically closed by rolling with an actuating sleeve 10, at the lower end of which there is an output nozzle 11.

Исполнительная гильза 10 снаряжена (фиг. 2) последовательно расположенными энергосодержащими слоями торцевого горения: 12 - термочувствительным из ружейного дымного пороха, 13 - временного замедления из медленно горящих пиротехнических составов и 14 - усилительным из зажигательного пиротехнического состава, предпочтительно искрофорсового действия.The executive sleeve 10 is equipped (Fig. 2) with successively located energy-containing end-combustion layers: 12 — heat-sensitive from gunpowder, 13 — temporary deceleration from slowly burning pyrotechnic compositions and 14 — intensifier from incendiary pyrotechnic composition, preferably spark-forcing.

Нижний слой 14 оснащен кумулятивной воронкой 15, примыкающей к выходному соплу 11 гильзы 10.The bottom layer 14 is equipped with a cumulative funnel 15 adjacent to the outlet nozzle 11 of the sleeve 10.

Функционирует воспламенитель следующим образом.The igniter operates as follows.

При срабатывании ударного механизма боеприпаса его боек, перемещаясь вдоль корпуса 4 воспламенителя, накалывает чувствительный к механическому воздействию капсюль-воспламенитель 8, который, сгорая, выдает в огнепередаточный канал 6 огневой импульс, воспламеняющий пиротехнический заряд 12 снаряжения замедлительной гильзы 10.When the shock mechanism of the ammunition of its firing pin is triggered, moving along the igniter body 4, it injects a mechanical igniter 8, which is sensitive to mechanical impact and, when burned, gives a fire pulse to the fire transfer channel 6, igniting the pyrotechnic charge 12 of the retardant sleeve equipment 10.

Образующиеся при горении заряда газообразные продукты накапливаются в ресивере 6, где перемешиваются, выравнивая давление, и охлаждаются.Gaseous products formed during the combustion of the charge accumulate in the receiver 6, where they mix, equalize the pressure, and cool.

Избыток газообразных продуктов по каналам 5 коммуникации поступает в корпус 1, заполняя его.The excess of gaseous products through the channels 5 of the communication enters the housing 1, filling it.

Газовая подушка внутри корпуса 1 демпфирует давление внутри гильзы 10, что стабилизирует режим горения пиротехнического заряда 12 ДРП.The gas cushion inside the housing 1 dampens the pressure inside the sleeve 10, which stabilizes the combustion mode of the pyrotechnic charge 12 DRP.

Возросшим давлением внутри корпуса 1 газообразные продукты автоматически выводятся через дренажные окна 2 в атмосферу, предотвращая скачок давления внутри гильзы 10, который может привести к срыву фронта и затуханию горения заряда 12.The increased pressure inside the housing 1, gaseous products are automatically discharged through the drainage windows 2 into the atmosphere, preventing a pressure surge inside the sleeve 10, which can lead to a disruption of the front and damping of the charge 12.

Далее фронт волны горения передается на слои 13 из медленно горящих пиротехнических зарядов.Next, the front of the combustion wave is transmitted to the layers 13 of the slowly burning pyrotechnic charges.

Через заданный расчетный промежуток времени, когда заканчивается горение набора слоев 13, воспламеняется и интенсивно горит зажигательный пиротехнический слой 14 из искрофорсового состава, формирующий высокотемпературный огневой факел с распределенной раскаленной дисперсной фазой, который выбрасывается через сопло 11 гильзы 10.After a predetermined design period of time, when the burning of the set of layers 13 ends, the incendiary pyrotechnic layer 14 of spark-ignition composition is ignited and intensely burned, forming a high-temperature fire torch with a distributed heated dispersed phase, which is ejected through the nozzle 11 of the sleeve 10.

При этом кумулятивная выемка 15 схлопывается, формообразуя длиннофокусный пест продуктов горения, который поступает к основному заряду функционального изделия, инициируя его горение.In this case, the cumulative recess 15 collapses, forming a long-focus pestle of combustion products, which enters the main charge of the functional product, initiating its combustion.

Предложенное воспламенительное устройство характеризуется высокой функциональной надежностью по передаче теплового импульса от капсюля-воспламенителя до выхода высокотемпературного искрофорсового огневого факела из инициирующей гильзы за предельно точное время установленной пиротехнической задержки.The proposed igniter device is characterized by high functional reliability in transferring a heat pulse from the igniter capsule to the exit of a high-temperature spark-propelled flame torch from the initiating sleeve for the extremely accurate time of the established pyrotechnic delay.

Согласно достигнутым результатам натурных испытаний опытных образцов воспламенителя предложенной конструкции достигнуты требуемые технические характеристики по уровню температуры инициирующего факела на выходе и времени его задержки после инициирования капсюля-воспламенителя, что позволяет рекомендовать универсальный воспламенитель для серийного производства и поставки заказчикам.According to the achieved results of full-scale tests of prototypes of the igniter of the proposed design, the required technical characteristics are achieved in terms of the temperature of the initiating torch at the outlet and the time of its delay after the initiation of the igniter capsule, which allows us to recommend a universal ignitor for mass production and delivery to customers.

Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого изобретение явным образом не следует для специалиста по воспламенительным устройствам, показал, что оно не известно, а с учетом возможности промышленного серийного изготовления воспламенителей на действующем пиротехническом производстве можно сделать вывод о соответствии условиям патентоспособности.A comparative analysis of the proposed technical solution with identified analogues of the prior art, from which the invention does not explicitly follow for a specialist in igniter devices, showed that it is not known, and given the possibility of industrial serial production of igniters in the existing pyrotechnic production, we can conclude that the conditions patentability.

Claims

1. Igniter, including a tubular housing, rigidly connected with the axial sleeve of the initiating device, the igniter capsule, which interacts with the striker of the external impact mechanism, is installed in the central fire-transfer channel above the receiver, connected via reverse channels of communication with the drainage windows of the housing, geometrically closed by the opposite end with flange of an executive sleeve, multilayer pyropohovochny equipment which sequentially contains charges of end combustion: smoky gun about the powder, the main and amplifying adjacent to the output nozzle of the sleeve, characterized in that the main charge of the equipment of the executive sleeve is a set of layers of slowly burning pyrotechnic compositions, and the amplification charge is made of incendiary pyrotechnic composition and is equipped with a cumulative recess facing the output nozzle.

2. The ignitor according to claim 1, characterized in that the incendiary charge of the equipment of the executive sleeve is mainly made of spark-pyrotechnic composition.