RU2554160C1 - Initiation device - Google Patents

Abstract

FIELD: demolition works.

SUBSTANCE: initiation device contains a metal housing with two coaxial blind channels divided by indestructible barrier. In one channel the pyrotechnical high-calorific preheating charge, and in another one - a pyrotechnical priming charge is located. The preheating and primer charges are made from pyrotechnical compositions forming solid slags after burning.

EFFECT: improvement of device reliability at inertial actions.

3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области пиротехники и может быть использовано в конструкциях воспламенительных устройств для инициирования горения различных веществ в герметичном объеме, в частности при инерционных воздействиях в процессе срабатывания устройства.The invention relates to the field of pyrotechnics and can be used in the construction of igniter devices to initiate the combustion of various substances in an airtight volume, in particular with inertial effects during the operation of the device.

Известны устройства для инициирования горения в герметичном объеме, основанные на введении в замкнутый объем герметизированных электровводов с мостиком накаливания (Вспомогательные системы ракетно-космической техники. - М.: Мир, 1970, с.100-102), на герметизации объема после инициирования за счет расплавления стенки поджигающего канала (Патент США №3713392, кл. F42B 3/10, 1973), на смятии вставки с перекрытием сквозного отверстия (Патент США №3789764, кл. F42B 3/10, 1974), на передаче инициирующего импульса ударной волной через герметизирующую стенку (Патент Франции №2569265, кл. F42B 3/10, 1986; Патент ФРГ №3629371, кл. F42C 9/10, 1987; Патент РФ №2210722, кл. F42B 3/10, опубл. 20.08.2003).Known devices for initiating combustion in a sealed volume, based on the introduction into a closed volume of sealed electric leads with an incandescent bridge (Auxiliary systems of rocket and space technology. - M .: Mir, 1970, p. 100-102), on sealing the volume after initiation due to melting the wall of the ignition channel (US Patent No. 3713392, class F42B 3/10, 1973), on the collapse of the insert with a through hole overlapping (US Patent No. 3789764, class F42B 3/10, 1974), on the transmission of the initiating pulse by the shock wave through sealing wall (French Patent and No. 2569265, class F42B 3/10, 1986; German Patent No. 3629371, class F42C 9/10, 1987; RF Patent No. 2210722, class F42B 3/10, publ. 08/20/2003).

Введение электровводов с мостиком накаливания в замкнутый объем является технологически сложной конструкцией. Недостатком перекрытия сквозного отверстия является невысокая надежность герметизации после срабатывания. К недостаткам передачи инициирующего импульса ударной волной, генерируемой в герметизирующей преграде зарядом BB, можно отнести использование взрывчатых веществ, что повышает требования к технике безопасности при изготовлении и эксплуатации воспламенителей.The introduction of electric inputs with a filament bridge into a closed volume is a technologically complex design. The disadvantage of closing the through hole is the low reliability of the sealing after operation. The disadvantages of the transmission of the initiating pulse by the shock wave generated by the BB charge in the sealing barrier include the use of explosives, which increases the safety requirements for the manufacture and operation of igniters.

Наиболее близким техническим решением является устройство для иницирования (Патент РФ №2408834, кл. F42B 3/10, опубл. 10.01.2009). В этом устройстве два соосных канала разделены преградой. В одном канале располагается разогревающий заряд, а в другом - воспламенительный заряд. Воспламенительный заряд разделен на два элемента, между которыми установлен передающий заряд из малогазового пиротехнического состава, образующего при горении твердые продукты сгорания. Данное устройство имеет небольшие габаритно-массовые характеристики и время передачи инициирующего импульса менее 100 мс, обеспечивает надежную герметизацию после срабатывания устройства и безопасно при изготовлении и эксплуатации.The closest technical solution is a device for initiation (RF Patent No. 2408834, class F42B 3/10, publ. 10.01.2009). In this device, two coaxial channels are separated by a barrier. A heating charge is located in one channel, and an igniter charge in the other. The igniter charge is divided into two elements, between which a transfer charge from a low-gas pyrotechnic composition is established, which forms solid combustion products during combustion. This device has small overall mass characteristics and a transmission time of the initiating pulse of less than 100 ms, provides reliable sealing after operation of the device and is safe during manufacture and operation.

Недостатком известного устройства является сложная технология изготовления устройства, при снаряжении которого используются разные пиротехнические составы для разогревающего, воспламенительного и передаточного зарядов. Кроме того, использование трех разных составов в устройстве снижает надежность его работы.A disadvantage of the known device is the complex manufacturing technology of the device, with the equipment of which different pyrotechnic compositions are used for heating, igniter and transfer charges. In addition, the use of three different compositions in the device reduces the reliability of its operation.

Задачей, решаемой настоящим изобретением, является повышение надежности устройства, в особенности при инерционных воздействиях и упрощение технологии изготовления устройства.The problem solved by the present invention is to increase the reliability of the device, especially with inertial influences and simplify the manufacturing technology of the device.

При использовании изобретения достигается следующий технический результат:When using the invention, the following technical result is achieved:

- повышение надежности устройства, в т.ч. при инерционных воздействиях;- improving the reliability of the device, including with inertial influences;

- упрощение технологии изготовления устройства;- simplification of the manufacturing technology of the device;

- сохранение герметичности после срабатывания устройства.- preservation of tightness after operation of the device.

Для решения указанной задачи и достижения технического результата предлагается устройство, состоящее из расположенных в корпусе двух соосных каналов, разделенных преградой, в одном из которых расположен разогревающий заряд, а в другом - воспламенительный заряд, в котором согласно изобретению разогревающий и воспламенительный заряды выполнены из пиротехнического состава, образующего при горении твердые шлаки.To solve this problem and achieve a technical result, a device is proposed consisting of two coaxial channels separated by a barrier, in one of which a heating charge is located, and in the other there is an ignition charge, in which, according to the invention, the heating and ignition charges are made of pyrotechnic composition forming solid slags during combustion.

Разогревающий и воспламенительный заряды могут быть выполнены из одного пиротехнического состава или из разных пиротехнических составов.The heating and igniter charges can be made of the same pyrotechnic composition or of different pyrotechnic compositions.

Заявляемое устройство предназначено для инициирования пиротехнических зарядов, которые при горении могут образовывать жидкие высокотемпературные продукты сгорания. При воздействии на преграду, особенно при инерционных нагрузках жидкие продукты сгорания подвергают ее дополнительному тепловому воздействию, что снижает прочностные характеристики преграды и может привести к разгерметизации устройства. Использование воспламенительного заряда из пиротехнического состава, образующего при горении твердые продукты сгорания, позволяет перекрывать доступ к неразрушаемой преграде жидких высокотемпературных продуктов сгорания поджигаемого заряда и устранить термоудар, приводящий к образованию в неразрушаемой преграде микротрещин. В результате сохраняется работоспособность устройства при инерционных воздействиях. Использование разогревающего заряда из пиротехнического состава, образующего при горении твердые продукты сгорания, повышает надежность заявляемого устройства за счет контакта твердых продуктов сгорания с преградой при инерционных воздействиях. Использование двух пиротехнических составов, из которых выполнены разогревающий и воспламенительный заряды (отказ от передающего заряда), повышает надежность заявляемого устройства, упрощает технологию изготовления и его отработку. В случае выполнения разогревающего и воспламенительного зарядов из одного пиротехнического состава в еще большей степени повышается надежность устройства и сокращаются затраты на его изготовление.The inventive device is intended to initiate pyrotechnic charges, which during combustion can form liquid high-temperature combustion products. When exposed to an obstacle, especially under inertial loads, liquid combustion products expose it to additional heat, which reduces the strength characteristics of the obstacle and can lead to depressurization of the device. The use of an igniter charge from a pyrotechnic composition, which forms solid combustion products during combustion, makes it possible to block access to an indestructible barrier of liquid high-temperature combustion products of an ignited charge and to eliminate thermal shock, which leads to the formation of microcracks in an indestructible barrier. As a result, the device remains operational under inertial influences. The use of a heating charge of a pyrotechnic composition, which forms solid combustion products during combustion, increases the reliability of the inventive device due to the contact of solid combustion products with an obstacle under inertial influences. The use of two pyrotechnic compositions of which the heating and igniter charges are made (refusal of the transmitting charge) increases the reliability of the claimed device, simplifies the manufacturing technology and its development. In the case of heating and igniter charges from the same pyrotechnic composition, the reliability of the device is further increased and the cost of its manufacture is reduced.

Схема предлагаемого устройства для инициирования представлена на фиг.1.A diagram of the proposed device for initiation is presented in figure 1.

В корпусе 1 (фиг.1) расположены последовательно на одной оси канал 2 под разогревающий заряд 3, образующий при горении твердые продукты сгорания, неразрушаемая преграда 4 и канал 5 под воспламенительный заряд 6, также образующий при горении твердые продукты сгорания. При этом неразрушаемая преграда 4 может быть любой формы (цилиндрической, усечено-конической и полусферической). Твердые продукты сгорания, образующиеся при горении воспламенительного заряда 6, обеспечивают при инерционных воздействиях защиту преграды 4 от проникновения жидких продуктов сгорания, образующихся при горении поджигаемых данным устройством зарядов.In the housing 1 (Fig. 1), channel 2 is arranged sequentially on one axis for a heating charge 3, which forms solid combustion products during combustion, an indestructible barrier 4 and channel 5 for an ignition charge 6, which also forms solid combustion products during combustion. In this case, the indestructible barrier 4 can be of any shape (cylindrical, truncated-conical and hemispherical). The solid combustion products generated during the combustion of the igniter charge 6 provide, during inertial influences, protection of the barrier 4 from the penetration of liquid combustion products generated during combustion of the charges ignited by this device.

Устройство работает следующим образом. При подаче инициирующего импульса на разогревающий заряд 3 он сгорает и его продукты сгорания за счет контакта с преградой 4 разогревают ее до температуры воспламенения воспламенительного заряда 6, что приводит к его воспламенению, тем самым обеспечивается передача огневого импульса через неразрушаемую преграду 4. При сгорании воспламенительного заряда 6 образуются твердые продукты горения, которые защищают неразрушаемую преграду при инерционных воздействиях от жидких продуктов сгорания, образующихся при горении поджигаемых данным устройством зарядов.The device operates as follows. When a triggering pulse is applied to the heating charge 3, it burns out and its combustion products, due to contact with the barrier 4, heat it up to the ignition temperature of the ignition charge 6, which leads to its ignition, thereby ensuring the transfer of the fire pulse through the indestructible barrier 4. When the ignition charge is burned 6 solid combustion products are formed that protect the indestructible barrier during inertial influences from liquid combustion products generated during combustion ignited by this device a triple of charges.

Примером конкретного выполнения может являться устройство, в котором канал 2 под разогревающий заряд 3 снаряжен разогревающим пиротехническим составом на основе KClO₄, Mo и B с плотностью 4,4 г/см³, высотой 4 мм. Глухой цилиндрический канал 5 под воспламенительный заряд 6 снаряжен тем же пиротехническим составом на основе KClO₄, Mo и B с плотностью 5,8 г/см³, высотой 10 мм (плотность у воспламенительного заряда была повышена для уменьшения температуры его воспламенения). Толщина неразрушаемой стальной преграды 4 составляет 1,5 мм.An example of a specific implementation can be a device in which channel 2 under a heating charge 3 is equipped with a heating pyrotechnic composition based on KClO ₄ , Mo and B with a density of 4.4 g / cm ³ and a height of 4 mm. The deaf cylindrical channel 5 for the ignition charge 6 is equipped with the same pyrotechnic composition based on KClO ₄ , Mo and B with a density of 5.8 g / cm ³ and a height of 10 mm (the density of the igniter charge was increased to reduce its ignition temperature). The thickness of indestructible steel barrier 4 is 1.5 mm

Во втором примере конкретного выполнения устройства в канал 2 под разогревающий заряд 3 также был снаряжен разогревающий пиротехнический состав на основе KClO₄, Mo и B с плотностью 4,4 г/см³, высотой 4 мм. В глухой цилиндрический канал 5 под воспламенительный заряд 6 снаряжался пиротехнический состав на основе KClO₄, Mo и MoS₂ с плотностью 6,5 г/см³, высотой 10 мм. Толщина неразрушаемой стальной преграды 4 составляла также 1,5 мм.In the second example of a specific embodiment of the device, a heating pyrotechnic composition based on KClO ₄ , Mo and B with a density of 4.4 g / cm ³ and a height of 4 mm was also equipped in channel 2 under a heating charge 3. A pyrotechnic composition based on KClO ₄ , Mo and MoS ₂ with a density of 6.5 g / cm ³ and a height of 10 mm was equipped into a blind cylindrical channel 5 under an ignition charge 6. The thickness of the indestructible steel barrier 4 was also 1.5 mm.

В обоих примерах используемые пиротехнические составы образуют твердые продукты горения.In both examples, the pyrotechnic compositions used form solid combustion products.

Испытания проводились при воздействии инерционных перегрузок. Воспламенительный заряд 6 зажигал пиротехнический состав на основе CuO и Al, имеющий жидкие продукты сгорания, чтобы наглядно проверить эффективность защиты преграды продуктами сгорания воспламенительногого заряда 6.The tests were carried out under the influence of inertial overloads. The igniter charge 6 ignited a pyrotechnic composition based on CuO and Al having liquid combustion products in order to visually test the effectiveness of the barrier protection by the combustion products of the ignition charge 6.

Работоспособность данного устройства двух конкретных выполнений при инерционных воздействиях (более 10 g) в направлении от воспламенительного заряда 6 к преграде 4 подтверждена экспериментально. В опытах было установлено, что в канале 5 под воспламенительный заряд 6 отсутствуют продукты сгорания пиротехнического состава на основе CuO и Al. Это позволило устранить термоудар по неразрушаемой преграде 4 со стороны канала 5, приводящий к образованию микротрещин в преграде 4 и ее перегреву, что существенно снижает прочностные характеристики устройства и может привести к его разгерметизации.The operability of this device of two specific embodiments under inertial influences (more than 10 g) in the direction from the ignition charge 6 to the barrier 4 is confirmed experimentally. In experiments, it was found that in the channel 5 under the ignition charge 6 there are no combustion products of a pyrotechnic composition based on CuO and Al. This made it possible to eliminate thermal shock on the indestructible barrier 4 from the side of channel 5, leading to the formation of microcracks in barrier 4 and its overheating, which significantly reduces the strength characteristics of the device and can lead to its depressurization.

Использование предлагаемого устройства для инициирования обеспечивает по сравнению с известными устройствами следующие преимущества:Using the proposed device for initiation provides, in comparison with known devices, the following advantages:

- повышение надежности устройства при инерционных воздействиях;- improving the reliability of the device under inertial influences;

- упрощение технологии изготовления устройства;- simplification of the manufacturing technology of the device;

- сохранение герметичности после срабатывания устройства.- preservation of tightness after operation of the device.

Claims (3)

1. Устройство для инициирования, содержащее металлический корпус с двумя соосными глухими каналами, разделенными неразрушаемой преградой, в одном канале расположен пиротехнический высококалорийный разогревающий заряд, а в другом - пиротехнический воспламенительный заряд, отличающееся тем, что разогревающий и воспламенительный заряды выполнены из пиротехнических составов, образующих при горении твердые шлаки.1. The initiating device, comprising a metal casing with two coaxial blind channels separated by an indestructible barrier, a pyrotechnic high-calorie heating charge is located in one channel and a pyrotechnic igniter charge in the other, characterized in that the heating and igniter charges are made of pyrotechnic compositions forming solid slag when burning. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что разогревающий и воспламенительный заряды выполнены из одного пиротехнического состава.2. The device according to claim 1, characterized in that the heating and igniter charges are made of one pyrotechnic composition. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что разогревающий и воспламенительный заряды выполнены из разных пиротехнических составов. 3. The device according to claim 1, characterized in that the heating and igniter charges are made of different pyrotechnic compositions.