Co-chairs: G. Gonthier, V.A. Arkhipov
РА ЗРА БО Т К А К О М П А К Т Н О Г О Н И ЗК О Т Е М П Е Р А Т У РН О Г О ГА ЗО ГЕ Н Е РА Т О РА НА О С Н О В Е Б Е ЗА ЗИ Д Н О ГО С О СТА ВА Д Л Я НАДДУВА Э Л А С Т И Ч Н Ы Х О Б О Л О Ч Е К
С РЕД С ТВ А В А РИ Й Н О ГО С П А С Е Н И Я Л Ю Д Е Й А.С. Ж ар к о в , Б.В. П евченко, Л.А. П илю гин
АО «ФНПЦ «Алтай», г. Бийск
Одной из областей применения низкотемпературных газогенераторов (НТГГ) на твёрдых топливах являются средства спасения пассажиров летательных аппаратов при аварийной по
садке на воду в акваториях (надувные плоты, лодки и т. п.). НТГГ предназначены для быстрого наддува этих средств. К газогенераторам такого назначения предъявляются весьма жёсткие требования по обеспечению высокой газопроизводительности (как правило, более 350 нл/кг), низкой температуры генерируемого газа (менее 100°С), пожаро-, взрывобезопасности самого газогенератора и генерируемых газов, нетоксичности используемого в ГГ топлива и генерируе
мых ГГ газов, сравнительно большого времени работы ГГ (как правило, более 100 с), широкого температурного диапазона эксплуатации (от минус 50 до плюс 50°С). При этом особенно жёстко ставятся требования по обеспечению минимальных массо-габаритных параметров. Достижение такого уровня характеристик в комплексе при создании НТГГ весьма проблематично. В настоя
щей работе представлены результаты исследования возможности создания конструкции НТГГ на основе безазидного состава с объёмом генерируемого газа 1400-1600 нл, удовлетворяющей указанным требованиям при минимально возможных массо-габаритных параметрах.
В проведенных исследованиях были рассмотрены конструкции НТГГ на основе различ
ных способов получения холодных газов: 1) на основе разработанного АО «ФНПЦ «Алтай»
способа получения холодных газов при фильтрационном режиме горения заряда из специаль
ных твёрдых топлив [1], 2) на основе известного классического принципа получения холодных газов в НТГГ, сущность которого заключается в том, что высокотемпературные газообразные продукты сгорания заряда твёрдого топлива, горящего в обычном режиме послойного горения, пропускают через пористый газопроницаемый слой охладителя [2-3]. В исследованиях кон
струкций газогенераторов второго вида были использованы две существенно отличающиеся схемы конструкций: известная, используемая в практике схема конструкции НТТТ - с про
дольным расположением камеры сгорания (КС) и блока охладителя (БО) [2-3] и ранее разрабо
танная нашим предприятием схема конструкции НТГГ, основанная на принципе коаксиального расположения КС и БО [4].
В рассмотренных конструкциях НТГГ было исследовано влияние использования различ
ных топлив и охладителей, введения различных элементов в конструкции КС и БО, использо
вания различных материалов в элементах конструкций ГГ на основные характеристики газоге
нераторов и их массо-габаритные параметры.
В результате проведенных исследований предложена конструкция газогенератора с ис
пользованием разработанных АО «ФНПЦ «Алтай» безазидного твёрдого топлива и охладите
ля. Разработанная конструкция НТГГ позволяет обеспечить требуемый уровень основных по
казателей при сравнительно малой массе устройства (4-5 кг).
Литература
1. Патент РФ № 2507149 (РФ), МПК: С01В 3/00, 21/02, В0И 7/00. Способ получения холодных инерт
ных газообразных продуктов сгорания твёрдотопливного заряда в газогенераторе / авторы: Жарков А.С. (РФ), Певченко Б.В., Пилюгин Л.А. (РФ) и др. // предприятие-заявитель: АО «ФНПЦ «Алтай», дата приоритета 21.08.20012 г.
2. Шандаков В. А., Жарков А. С., Стрельников В.Н. Пилюгин Л.А. и др. Физико-химические основы со
здания элементов снаряжения низкотемпературных газогенераторов различного назначения. М. : Физматлит, 2011.
3. Аксёненко Д.Д., Ваулин С.Д., Зезин В.Г., Кириллов В.В., Мазитов Р.З., Марьяш В.И. и др. Теоретиче
ское и экспериментальное исследование низкотемпературных газогенераторов / под ред. А. М Липа- нова. Ижевск : ИПМ УрО РАН, 2008. 264с.
4. Патент РФ № 2383489 (РФ), МПК: С01В 13/02. Способ получения холодного газообразного кислоро
да и устройство для его осуществления / авторы: Жарков А.С (РФ), Шандаков В.П (РФ), Пилю
гин Л.А. (РФ), Ван ден Берг Рональд (NL), Лоуренс Даниел ван Влиет (NL) // предприятия- заявители: АО «ФНПЦ «Алтай», TNO-PML (NL); дата приоритета 21.01.2008 г.
DOI: 10.17223/9785946215596/39
D EV E LO PM EN T O F C O M PA C T L O W -T E M PE R A T U R E GAS G E N E R A T O R BASED ON A Z ID E -FR E E C O M P O S IT IO N F O R TH E IN FL A TIO N O F E L A STIC BAGS
TO R ESC U E P E O P L E IN A C CID EN TS A.S. Z h ark o v , B.V. Pevchenko, L.A. Pilyugin
JSC FR&PC "ALTAI”, Biysk
One o f the application fields o f low-temperature gas generators (LTGG) based on solid propel
lants is rescue equipment for people in aircrafts in case o f emergency water landing (inflatable boats, rafts etc.). LTGG are used for their fast inflation. Strict requirements are presented to these gas gener
ators such as high gas capacity (as a rule, more than 350 nl/kg), low temperature o f generating gas (lower than 100°С), fire- and explosion safety o f the gas generator itself and generating gases as well, nontoxic propellant used in G G and generated gases by GG, relatively long period o f operation (as a rule, more than 100sec.), wide temperature range o f use (from minus 50 to plus 50°С). Assuring o f minimal mass and overall parameters is o f special importance. To meet all these requirements when developing LTGG is quite a difficult task.
the famous classical method o f obtaining o f cold gases in LTGG, which main idea is the following:
high-temperature gaseous combustion products o f solid propellant, burning under normal conditions o f laminar burning, are leaked through the porous gas-permeable layer [2-3]. The two substantially different diagrams o f construction were used when studying the second type gas generator construction:
one o f them is the famous, used in practice, LTGG construction diagram - with longitudinally laid com
bustion chamber (CC) and coolant unit (CU) [2-3], the other one is the early developed at our enterprise construction diagram o f LGTT, based on the principle o f coaxial location o f CC and CU [4].
The influence o f using o f different propellants and coolants, insertion o f different elements into the CC and CU constructions, different materials in G G construction elements on the main character
istics o f gas generator and their mass and overall parameters was studied.
According to the obtained results, the gas generator construction with the developed at FR&PC
“ALTAI” azide-free solid propellant and coolant was suggested. This construction allows ensuring the required level o f the main parameters with relatively low mass o f the article (4-5 kg).
References
1. RF Patent No 2507149 (RF), MPK: С01В 3/00, 21/02, B01J 7/00. Method of obtaining of cold inert gaseous combustion products of solid propellant charge in gas generator / A.S. Zharkov (RF), B.V. Pevchenko, L.A. Pilyugin (RF) et. al. // petitioner: JSC FR&PC “ALTAI”, date of priority 21.08.20012.
2. V.A. Shandakov, A.S. Zharkov, V.N. Strelnikov, L.A. Pilyugin and et.al. Physico-chemical bases to develop products of low-temperature gas generators for different purpose. М. : Physmathlit, 2011.
3. Theoretical and experimental study of low-temperature gas generators / ed. by А.М. Lipanova / D.D. Aksy- onenko, S.D. Vaulin, V.G. Zezin, V.V. Kirillov, R.Z. Mazitov, V.I. Maryash et. al. Izhevsk : IPM UB RAS, 2008. 264 p.
4. Patent RF 2383489 (RF), MPK: С01В 13/02. Method of obtaining of cold gaseous oxygen and equipment for its realization. /authors:A.S. Zharkov (RF), V.A. Shandakov (RF), L.A. Pilyugin (RF), Van Den Berg Ronald (NL), Lawrence Daniel van Wliet (NL) // petitioner: JSC FR&PC “ALTAI”, TNO-PML (NL); date of priority 21.01.2008.
DOI: 10.17223/9785946215596/40
IN V ESTIG A T IO N O F N IT R A T E BASED E N E R G E T IC IO N IC LIQ U ID S