Система спасения с изоляцией пороховых газов
При разработке этой системы я преследовал следующие цели:
- во-первых сделать выброс обтекателя и парашюта относительно плавным;
- во-вторых, оградить парашют и БРЭО от воздействия порохового дыма и горячих газов;
- в-третьих лишить пыж роли расходного материала.
Посоображал, поэкспериментировал и остановился на следующей конструкции.
Парашютный отсек, он же камера сгорания порохового заряда — прочный цилиндр, в моем случае это ватман на ПВА скатанный по спирали.
Вместо пыжа используется поршень. Длина его примерно в два раза меньше диаметра. При таком соотношении исключаются перекосы и заклинивания во время срабатывания системы. Между двух слоев стеклотекстолита зажат слой резины. На втулке поднят третий слой стеклотекстолита, обеспечивающий необходимую длину поршня. В моем поршне я использовал односторонний фольгированый стеклотекстолит толщиной 1,5 мм. Резиновая прокладка вырезана из камеры от трактора МТЗ-80, толщина ее 3 мм. Втулка — обрезок медной трубки, тщательно отторцованный. Все это стягивается винтом М4. Так же на поршне имеется ушко, выгнутое из двух металлических полосок с отверстиями, к которому крепится трос или цепочка. Диаметр поршня 42 мм. Его ход примерно 10—12 см.
Донная крышка — дно камеры сгорания. К ней посредством троса или цепочки крепится поршень. Крышка вкладывается в корпус и прижимается к выступу внутри у конца камеры, на который нанесен уплотнитель (в моем случае пластилин). Крышка выполнена из текстолита толщиной 5 мм. Она, как и поршень, имеет ушко. Так же в ней установлены два контактных винта, для крепления воспламенителя порохового заряда. С другой стороны приворачивается ушко для протяжной проволоки. После установки донной крышки его можно скрутить, вращая проволоку.
Система собирается в следующем порядке. Сначала готовится пирозаряд. Берется кусочек тонкой бумаги (примерно 4 на 4 см). Посередине делаются две тонкие дырочки под провода, на расстоянии сантиметра друг от друга. Далее накручиваем спираль из тонкой проволоки и концы продеваем в дырочки в бумаге. Насыпаем на спираль небольшую щепотку зерненого черного пороха и аккуратно сворачиваем бумажку. Ее можно скрепить нитками для надежности. Далее этот пирозаряд крепим к контактным винтам на донной крышке. Теперь к заднему откручиваемому ушку цепляем проволоку и с ее помощью протягиваем крышку на сколько позволит длина цепи.
Затем при ослабленном винте нужно вставить поршень в цилиндр и протянуть все это за проволоку до упора. Далее вдавить поршень в цилиндр и затянуть гайку на поршне. При затягивании резину немного выдавит за края пластин и поршень туго встанет в цилиндре.
К поршню можно прикрепить стропы парашюта и обтекателя. При срабатывании воспламенителя порох быстро сгорает и образовавшиеся горячие газы толкают поршень. Он выталкивает парашют и останавливается. Затем газы остывают и давление падает. При этом продукты сгорания остаются внутри не оказывая вредного воздействия на парашют и БРЭО.
Я описал лишь один вариант. Конструкции могут быть какими угодно.
В ходе тестирования вставали некоторые проблемы, о которых будет полезным знать.
Прочность цепи (троса), скрепляющей донную крышку и поршень, должна быть значительной. В моем случае трение поршня о стенки камеры было таким, что он сдвигался с места при усилии килограмм в 20. А при срабатывании системы этот поршень делал ход за время порядка одной десятой доли секунды. При этом он выталкивал туго запрессованную варежку (вместо парашюта) и отбрасывал половинку кирпича примерно на метр. Инерцией поршня наверное можно пренебречь, так как трение его о стенки очень велико. Так я срезал многожильный медный трос диаметром около 5 мм, и разогнул звено цепи. Так что эта деталь должна быть очень прочной.
Герметичность донной крышки. Чтобы ее обеспечить я использовал пластилин, и он неплохо справился. Дыма и прорыва газов не было. При отсутствии же герметичности поршень даже не сдвинулся с места.
Герметичность поршня и его установка. Моя конструкция поршня позволяет понизить трение, ослабив гайку. Затем можно вставить поршень и без особых усилий вдавить его в камеру и затянуть гайку. При этом стеклотекстолитовые пластины сожмут резиновую прослойку и резина будет немного выдавлена. Герметичность и трение от этого сильно возрастут, что необходимо для успешного срабатывания системы. Так же эта конструкция позволяет полностью разобрать поршень и быстро и просто заменить или почистить любую деталь.
Проблем с температурой не было никаких. Бумажный корпус после уже десятка испытаний нисколько не пострадал. Окислилась только медная фольга на внутренней пластине поршня. Шлак легко счищается с поверхности деталей зубной щеткой.
Система требует дальнейших испытаний и доработки. В частности необходимо рассчитать или подобрать оптимальное количество пороха на единицу объема камеры сгорания. Так же найти крепкий гибкий и легкий трос. И вообще облегчить и упростить конструкцию.
Главное, что этот принцип изоляции газов и сжигания пороха в небольшом замкнутом объеме реально работает. А вариантов конструкций под него можно выдумать очень много. Одна уже есть )).
