Вкладной твердотопливный заряд торцевого горения ракетного двигателя



Вкладной твердотопливный заряд торцевого горения ракетного двигателя
Вкладной твердотопливный заряд торцевого горения ракетного двигателя

 


Владельцы патента RU 2453721:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" (RU)

Изобретение относится к вкладному заряду торцевого горения ракетного двигателя и может быть использовано при проектировании, отработке и изготовлении зарядов из твердого топлива к ракетным двигателям. Вкладной твердотопливный заряд торцевого горения ракетного двигателя, бронированный по боковой поверхности и переднему торцу, содержит резинометаллическую тарель и не менее трех сухарей круглой формы. Тарель включает стальной диск и хвостовик с центральным сквозным отверстием, расположенный со стороны переднего торца заряда. Сухари равномерно установлены вокруг центрального сквозного отверстия хвостовика, с зазором между тарелью и топливным элементом, через который производится бронирование заряда. Сухари выполнены из материала того же состава, что и бронирующее покрытие, а стальной диск снабжен пальцем. Изобретение позволяет упростить изготовление заряда твердого топлива и повысить его надежность. 2 ил.

 

Патентуемое изобретение относится к вкладному заряду торцевого горения и может быть использовано при проектировании, отработке и изготовлении зарядов из твердого топлива к ракетным двигателям.

Известны конструкции вкладных зарядов торцевого горения, выполненные в виде бесканального моноблока цилиндрической формы, бронированного по боковой поверхности и переднему торцу. Такие заряды свободно вкладываются в камеру сгорания и фиксируются в ней посредством узла крепления, располагаемого между передним днищем камеры сгорания и бронированным торцом заряда. При этом узел крепления приклеивается промежуточным скрепляющим адгезионным составом к переднему торцу заряда или привинчивается к нему винтами. Противоположной частью узел крепления стыкуется с крышкой двигателя с помощью хвостовика с резьбой, как, например, по патенту США №2479828, кл. 102-98, заявлен 20.11.47 г. и патенту ФРГ №2117401, кл. F02K 9/04, опубликован 29.03.73 г., или с помощью специальной профильной вставки, как, например, по патенту ФРГ №1128344, кл. 78d, заявлен 7.10.1965 г.

Основными недостатками таких конструкций являются: во-первых, отсутствие решения задачи одновременной приклейки узла крепления и нанесения бронирующего покрытия на вкладной заряд торцевого горения в процессе его изготовления. Во-вторых, технологическая сложность скрепления переднего торца заряда с узлом крепления, не гарантирующая безотказную работоспособность заряда при действии эксплуатационных нагрузок: температурного перепада, вибраций, ударного действия перегрузок, в том числе осевых перегрузок с направлением в сторону соплового дна, действующих при выбросе ракеты из пусковых устройств и др., поскольку скрепление производится с помощью промежуточных элементов, имеющих различные с бронирующим покрытием и топливом физико-механические (ФМХ), теплофизические и прочностные характеристики. При этом для скрепления необходима разработка специального технологического процесса и материалов для приклейки, поскольку бронирование заряда и приклейка узла крепления производится раздельно.

В качестве прототипа предлагаемого изобретения принята конструкция узла крепления, соответствующая описанию по патенту США №2479828, кл. 102-98, заявлен 20.11.47 г., опубликовано 23.08.1949 г.

Недостатком данной конструкции является наличие промежуточного клеевого соединения для скрепления переднего торца заряда с узлом крепления, что ухудшает эксплуатационные характеристики заряда вследствие проявления опасных концентраций напряжений по месту соединения из-за различия ФМХ, теплофизических и прочностных характеристик слоя «узел крепления-клеевое соединение-бронепокрытие-топливо».

Технической задачей изобретения является упрощение технологии изготовления заряда за счет совмещения операций бронирования топливного элемента заряда и скрепления его с помощью резинометаллической тарели, что обеспечивает улучшение эксплуатационных характеристик при действии на него внешних воздействующих факторов.

Вкладной твердотопливный заряд торцевого горения ракетного двигателя, бронированный по боковой поверхности и переднему торцу, содержит резинометаллическую тарель, состоящую из стального диска и хвостовика с центральным сквозным отверстием, расположенного со стороны переднего торца заряда. В соответствии с изобретением заряд снабжен «сухарями» круглой формы, не менее трех штук, равномерно установленными вокруг центрального сквозного отверстия хвостовика, с зазором между тарелью и топливным элементом, через который производится бронирование заряда, при этом «сухари» выполнены из материала того же состава, что и бронирующее покрытие, а стальной диск снабжен пальцем.

Техническим результатом настоящего изобретения является совокупность резинометаллической тарели, состоящей из запрессованных в резину стального диска и хвостовика с центральным отверстием для подвода бронирующей массы, расположенного со стороны переднего торца, и «сухарей», гарантирующих равномерное распределение, толщину и вывод бронирующей массы на боковую поверхность и передний торец заряда при его бронировании. При этом формой «сухарей», их расположением и изменением проходного сечения отверстия в хвостовике создается возможность регулирования течения бронирующей массы и изменения технологических режимов бронирования заряда и приклейки к нему узла крепления. Изготовление «сухарей» из материала того же состава, что и бронирующее покрытие, но предварительно отвержденного, обеспечивает уменьшение контактных напряжений по месту стыка сухарей с бронирующим покрытием и ускоряет процесс изготовления заряда.

На фиг.1 представлен узел крепления вкладного твердотопливного заряда торцевого горения в камере сгорания ракетного двигателя:

1 - стальной диск;

2 - хвостовик с центральным сквозным отверстием;

3 - палец;

4 - резина тарели;

5 - топливный элемент заряда;

6 - «сухари»;

7 - воздушный зазор для заполнения бронирующей массой.

На фиг.2 представлена схема крепления заряда в камере сгорания ракетного двигателя:

8 - бронирующее покрытие;

9 - заряд с узлом крепления;

10 - корпус ракетного двигателя;

11 - переднее днище камеры сгорания ракетного двигателя.

Резинометаллическая тарель представляет собой стальной диск (1) с хвостовиком (2) и пальцем (3), запрессованными в резину тарели (4). Со стороны крепления тарели к топливному элементу заряда (5) резина имеет тарельчатую форму. В хвостовике (2) выполнено сквозное центральное отверстие для подачи через него бронирующего состава. Между внутренней поверхностью тарели (4) и торцом топливного элемента заряда (5) перед бронированием обеспечивается воздушный зазор (7) посредством не менее трех «сухарей» (6) круглой формы, выполненных из того же материала, что и бронирующее покрытие (8), предварительно отвержденных. «Сухари» (6) располагаются равномерно по окружности на внутренней поверхности тарели (фиг.1).

В процессе бронирования топливного элемента (5) бронирующая масса подается через отверстие в хвостовике в воздушный зазор (7), образуемый тарелью (4) и передним торцем топливного элемента (5), посредством «сухарей» (6). Во время отверждения бронирующей массы происходит одновременное приклеивание тарели (4) к топливному элементу (5) и бронирование топливного элемента. «Сухари», изготовленные из материала бронепокрытия, при полимеризации бронепокрытия образуют на переднем торце надежный однородный слой бронепокрытия.

Палец (3) обеспечивает фиксацию заряда (9) в камере сгорания от вращения. При помощи хвостовика (2) заряд крепится к переднему днищу (11) камеры сгорания ракетного двигателя (фиг.2). Таким образом, резинометаллическая тарель надежно фиксирует заряд в камере сгорания ракетного двигателя через скрепление с бронепокрытием переднего торца заряда.

Преимуществом предлагаемой конструкции является упрощение технологии изготовления, исключение промежуточного клеевого соединения, сокращение номенклатуры используемых материалов и повышение работоспособности заряда.

Предлагаемый способ крепления в ракетном двигателе вкладного твердотопливного заряда торцевого горения, с использованием резинометаллической тарели, был успешно применен при отработке ряда зарядов на ФКП «ППЗ» и ОХЗ ФГУП «НИИ ПМ».

Вкладной твердотопливный заряд торцевого горения ракетного двигателя, бронированный по боковой поверхности и переднему торцу, содержащий резинометаллическую тарель, состоящую из стального диска и хвостовика с центральным сквозным отверстием, расположенного со стороны переднего торца заряда, отличающийся тем, что заряд снабжен «сухарями» круглой формы не менее трех штук, равномерно установленными вокруг центрального сквозного отверстия хвостовика, с зазором между тарелью и топливным элементом, через который производится бронирование заряда, при этом «сухари» выполнены из материала того же состава, что и бронирующее покрытие, а стальной диск снабжен пальцем.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области ракетной техники, конкретно к зарядам твердого ракетного топлива вкладного типа, состоящим из пучка топливных трубок или элементов другого профиля, скрепленных с дном камеры двигателя с помощью крепящего состава с образованием полимерного диска или шайбы.

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при проектировании, отработке и изготовлении ракетных двигателей твердого топлива (РДТТ), преимущественно с канальными вкладными зарядами твердого ракетного топлива (ТРТ).

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в ракетно-космической промышленности для защиты твердотопливного заряда. .

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при проектировании, отработке и изготовлении ракетных двигателей твердого топлива, газогенераторов и вкладных зарядов твердого ракетного топлива.

Изобретение относится к области военной техники, а именно к реактивным двигателям с малым временем работы для боеприпасов, предназначенных для стрельбы из морских гранатометных систем.

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при проектировании, отработке и изготовлении газогенераторов твердого топлива к катапультным устройствам ракет и другим динамично работающим устройствам с использованием твердотопливных зарядов.

Изобретение относится к области ракетной техники и касается порохового заряда твердого ракетного топлива «щеточного» типа, скрепленного с дном камеры стартового двигателя ракетного комплекса с оптическим наведением на разгонно-маршевом участке.

Изобретение относится к области ракетной техники и предназначено для использования в ракетных двигателях (РД) с вкладным зарядом твердого ракетного топлива (ТРТ). .

Изобретение относится к ракетной технике, в частности к двигательным установкам бозоткатного орудия. .

Изобретение относится к машиностроению, а именно к снаряженным корпусам ракетных двигателей твердого топлива, и может быть использовано при их проектировании и отработке. Снаряженный корпус ракетного двигателя твердого топлива содержит заряд, раскрепленный от днища корпуса манжетой, и экран. Экран расположен в полости между днищем корпуса и манжетой и скреплен с последней эластичным кольцом, выполненным в виде двух сопряженных по большему диаметру кольцевых оболочек. Оболочки эластичного кольца в зоне сопряжения скреплены между собой на кольцевом участке через кольцевую прокладку, отличающуюся по цвету от оболочек. Изобретение позволяет обеспечить расчетный режим работы ракетного двигателя на начальном участке, уменьшить разброс по времени выхода двигателя на режим, а также повысить надежность его работы. 5 ил.

Изобретение относится к ракетным двигателям на твердом топливе и предназначено для применения при проектировании, отработке и изготовлении крупногабаритных ракетных двигателей на твердом топливе. Ракетный двигатель включает корпус с передним и задним днищами, а также скрепленный с корпусом по цилиндрической части канальный заряд с раскреплением манжетами на торцах. Фланец горловины переднего днища скреплен с кольцевым выступом перфорированного стакана, выполненного в виде полого цилиндра из сгораемого материала и размещаемого соосно в канале заряда с обеспечением раскрепления от него без зазора. Стакан выполнен длиной не менее осевого расстояния от фланца горловины переднего днища до половины проекции раскрепленной части переднего торца на ось канала заряда. Толщина стенки стакана выполнена уменьшающейся в сторону заднего днища. Перфорация стакана представляет собой щелевые прорези, размещенные вдоль его образующей на поверхности, обращенной к заряду, и круговые отверстия, выполненные на уровне заманжетного зазора, выходящего на канал заряда. Изобретение позволяет уменьшить уровень отрывных контактных напряжений в топливе в районе краевых зон скрепления заряда с корпусом. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх