Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU2542709C1 - Solid-propellant rocket engine - Google Patents

Solid-propellant rocket engine Download PDF

Info

Publication number
RU2542709C1
RU2542709C1 RU2013157143/06A RU2013157143A RU2542709C1 RU 2542709 C1 RU2542709 C1 RU 2542709C1 RU 2013157143/06 A RU2013157143/06 A RU 2013157143/06A RU 2013157143 A RU2013157143 A RU 2013157143A RU 2542709 C1 RU2542709 C1 RU 2542709C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
charge
main
channel
additional
solid
Prior art date
Application number
RU2013157143/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Сергеевич Жарков
Александр Михайлович Громов
Леонид Александрович Пилюгин
Александр Алексеевич Казаков
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Алтай"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Алтай" filed Critical Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Алтай"
Priority to RU2013157143/06A priority Critical patent/RU2542709C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2542709C1 publication Critical patent/RU2542709C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: proposed engine comprises housing with the main slotted-channel charge with partial armouring and extra solid-propellant charge aligned therewith. Armouring is applied on the main charge channel cylindrical part. Said extra charge feature star-like shape of inner channel and is glued in the main charge conical part via mid ply of elastic heat-resistant material.
EFFECT: higher factor of engine housing filling, simplified configuration.
3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к ракетной технике, а именно к конструкциям крупногабаритных ракетных двигателей (РДТТ) со скрепленным с корпусом зарядом смесевого твердого топлива (СТТ).The invention relates to rocket technology, and in particular to the design of large-sized rocket engines (solid propellant rocket engines) with a mixed solid fuel (CTT) charge bonded to the body.

Одним из основных показателей качества конструкции топливного заряда для РДТТ является коэффициент заполнения корпуса топливом. Однако увеличение объемного наполнения корпуса топливом должно увязываться с необходимостью иметь развитую начальную поверхность горения и прямоугольную диаграмму давление - время. Конструкция должна выдерживать все предусмотренные эксплуатационные нагрузки и обеспечивать извлечение формообразующей оснастки после изготовления заряда. Для увеличения коэффициента заполнения корпуса РДТТ используют различные комбинации основного и дополнительного зарядов.One of the main indicators of the quality of the fuel charge design for solid propellant rocket engines is the fill factor of the housing with fuel. However, an increase in the volumetric filling of the housing with fuel should be linked to the need to have a developed initial combustion surface and a rectangular pressure-time diagram. The design must withstand all the envisaged operational loads and ensure the extraction of the forming equipment after the manufacture of the charge. To increase the fill factor of the solid propellant rocket hull, various combinations of primary and secondary charges are used.

Из уровня техники известен РДТТ (патент США №2 755520, НКИ 60-35.6), принятый за прототип, включающий корпус, скрепленный с ним основной цилиндрический заряд с частичной бронировкой, в канале которого соосно основному размещен дополнительный заряд твердого топлива.In the prior art, solid propellant rocket motors (US patent No. 2 755520, NKI 60-35.6), adopted for the prototype, comprising a housing, a main cylindrical charge with partial armor fastened with it, in the channel of which an additional charge of solid fuel is coaxial with the main channel, is known.

К недостаткам описанного технического решения следует отнести сложность схемы размещения дополнительного заряда, для крепежа которого требуется использование дополнительных конструктивных элементов, что приводит к увеличению пассивного веса двигателя и уменьшению коэффициента заполнения корпуса двигателя.The disadvantages of the described technical solution include the complexity of the additional charge placement scheme, for the fastening of which the use of additional structural elements is required, which leads to an increase in the passive weight of the engine and a decrease in the fill factor of the engine housing.

Задачей настоящего изобретения является упрощение схемы размещения дополнительного заряда и увеличение коэффициента заполнения корпуса двигателя.The present invention is to simplify the layout of the additional charge and increase the fill factor of the motor housing.

Поставленная задача решается предлагаемой конструкцией РДТТ, включающей корпус, скрепленный с ним основной канально-щелевой заряд с частичной бронировкой, в канале которого соосно основному размещен дополнительный заряд твердого топлива, при этом бронировка на основном заряде наносится на цилиндрическую часть канала, а дополнительный имеет звездообразную форму внутреннего канала и вклеен в коническую часть канала основного заряда через промежуточный слой эластичного термостойкого материала.The problem is solved by the proposed design of the solid propellant solid propellant rocket engine, including a housing, a main channel-slotted charge fastened with it with partial armor, in the channel of which an additional charge of solid fuel is coaxial with the main one, while the main charge is applied to the cylindrical part of the channel, and the additional one has a star shape internal channel and glued to the conical part of the main charge channel through an intermediate layer of elastic heat-resistant material.

В частности, на наружной поверхности дополнительного заряда имеются продольные ребра, по которым он вклеен в основной заряд.In particular, on the outer surface of the additional charge there are longitudinal ribs along which it is glued to the main charge.

В частности, дополнительный заряд выполнен из нескольких отдельных блоков.In particular, the additional charge is made of several separate blocks.

Предлагаемая схема размещения дополнительного заряда более проста, так как для размещения вклеенного в канал заряда не нужно использовать дополнительные крепежные элементы (несущие основания), увеличивающие пассивный вес двигателя.The proposed scheme for placing an additional charge is simpler, since it is not necessary to use additional fasteners (bearing bases) to increase the passive weight of the engine to place the charge glued into the channel.

Звездообразная форма дополнительного заряда обеспечивает максимальную поверхность и минимальное время горения дополнительного заряда.The star-shaped form of the additional charge provides the maximum surface and minimum burning time of the additional charge.

Наличие эластичного слоя уменьшает отрывные усилия, вызванные деформацией основного заряда под действием давления или температуры.The presence of an elastic layer reduces the separation forces caused by the deformation of the main charge under the influence of pressure or temperature.

Наличие ребер на наружной поверхности дополнительного заряда позволяет уменьшить время горения вклеиваемого заряда и позволяет увеличить проходное сечение для движения продуктов сгорания и начальную поверхность заряда.The presence of fins on the outer surface of the additional charge allows to reduce the burning time of the glued charge and allows to increase the flow area for the movement of combustion products and the initial surface of the charge.

Изготовление зарядов в виде отдельных блоков облегчает их вклеивание в основной заряд и снижает уровень напряженно-деформированного состояния основного заряда, связанного с размещением в его канале дополнительного заряда.The manufacture of charges in the form of separate blocks facilitates their gluing into the main charge and reduces the level of stress-strain state of the main charge associated with the placement of an additional charge in its channel.

Предложенная конструкция поясняется чертежами, фиг.1, 2. На фиг.1 представлен общий вид и поперечный разрез основного и дополнительного зарядов, на фиг.2 показан дополнительный вид заряда в виде отдельных блоков.The proposed design is illustrated by drawings, figure 1, 2. Figure 1 shows a General view and a cross section of the main and additional charges, figure 2 shows an additional view of the charge in the form of separate blocks.

В корпусе 1 размещен основной заряд 2, в канал 3 основного заряда 2 через эластичный слой 4 вклеен дополнительный заряд 5, цилиндрическая часть канала 3 основного заряда 2 имеет бронировку 6.The main charge 2 is placed in the housing 1, an additional charge 5 is pasted into the channel 3 of the main charge 2 through an elastic layer 4, the cylindrical part of the channel 3 of the main charge 2 has a reservation 6.

Работает предлагаемый РДТТ следующим образом.The proposed solid propellant rocket motor works as follows.

После срабатывания воспламенителя загораются щели, сопловая часть поверхности основного заряда 2 и дополнительный заряд 5.After the igniter is activated, the cracks light up, the nozzle part of the surface of the main charge 2 and an additional charge 5.

Цилиндрическая часть канала основного заряда 2 находится под бронировкой 6 и не горит. В течение 3-4 с сгорает дополнительный заряд и подключается к горению вся поверхность основного заряда. В дальнейшем заряд работает обычным образом.The cylindrical part of the main charge channel 2 is under reservation 6 and is not lit. Within 3-4 seconds, an additional charge burns and the entire surface of the main charge is connected to combustion. Subsequently, the charge operates in the usual way.

Для определения площади бронировки поверхности основного заряда необходимо сравнить газоприход от дополнительного заряда и свободной поверхности основного заряда.To determine the area of reservation of the surface of the main charge, it is necessary to compare the gas intake from the additional charge and the free surface of the main charge.

Примеры конкретного выполнения.Examples of specific performance.

Пример 1Example 1

Крупногабаритный РДТТ с канально-щелевым зарядом твердого топлива, схема которого приведена на фиг.1, в конический участок вклеен дополнительный заряд звездообразного сечения. Размеры конического участка: диаметры 400 и 800 мм, длина 1000 мм. Поверхность дополнительного заряда составляет 200 дм2. Скорость горения основного заряда составляет 10 мм/с, а дополнительного 18 мм/с. Таким образом, для сохранения газоприхода соответствующего основному заряду, в последнем необходимо забронировать 360 дм2 поверхности. Длина цилиндрического канала основного заряда - 3000 мм. Для компенсации газоприхода от дополнительного заряда необходимо на 3 с забронировать цилиндрический канал на длину 2800 мм. Бронировка может быть выполнена наклеиванием на канал основного заряда используемой в защитно-крепящем слое ткани капроновой технической с повторным покрытием клеем. Масса дополнительного заряда составляет 415 кг или 2,5% от массы основного заряда. Промежуточный слой толщиной 10 мм выполнен, например, из термостойкой микропористой резины марки 5116, из которой выполнен защитно-крепящий слой основного заряда. Эта резина является термостойкой и не подвержена диффузии компонентов топлива. Вклеивание дополнительного заряда тоже производится клеем, который используется в ЗКС.Large-sized solid propellant solid-propellant solid-state solid-propellant solid-propellant solid-propellant solid-propellant charge, the scheme of which is shown in Fig. 1, an additional star-shaped charge is glued into the conical section. Sizes of the conical section: diameters 400 and 800 mm, length 1000 mm. The surface of the additional charge is 200 dm 2 . The burning rate of the main charge is 10 mm / s, and an additional 18 mm / s. Thus, in order to maintain the gas intake corresponding to the main charge, in the latter it is necessary to reserve 360 dm 2 of the surface. The length of the cylindrical channel of the main charge is 3000 mm. To compensate for the gas intake from an additional charge, it is necessary to reserve a cylindrical channel for a length of 2800 mm for 3 s. The reservation can be made by gluing the main charge used in the protective-fixing layer of the nylon technical fabric with a repeated coating with glue onto the channel. The mass of the additional charge is 415 kg or 2.5% of the mass of the main charge. An intermediate layer with a thickness of 10 mm is made, for example, of heat-resistant microporous rubber grade 5116, from which a protective-fixing layer of the main charge is made. This rubber is heat resistant and is not subject to diffusion of fuel components. Gluing an additional charge is also made by glue which is used in ZKS.

Пример 2Example 2

Показанный на фиг.1 дополнительный заряд имеет шесть ребер, по которым он вклеен в канал основного заряда. Количество ребер, их размеры определяются особенностями конкретного заряда. В рассматриваемом примере канал дополнительного заряда представляет собой шестилучевую звезду, поэтому число ребер тоже равно шести. Высота ребер на входе составляет 40 мм, длина ребра по дуге 150 мм. Размер каналов между ребрами увеличивается в сторону заднего днища. Наличие указанных ребер позволяет увеличить площадь проходного сечения для истечения продуктов сгорания на 40%, увеличить начальную поверхность горения на 35% и уменьшить время горения дополнительного заряда на 30-35%.The additional charge shown in FIG. 1 has six ribs along which it is glued into the main charge channel. The number of ribs, their sizes are determined by the characteristics of a particular charge. In this example, the additional charge channel is a six-pointed star, therefore, the number of edges is also equal to six. The height of the ribs at the entrance is 40 mm, the length of the ribs along the arc is 150 mm. The size of the channels between the ribs increases towards the rear bottom. The presence of these ribs allows you to increase the flow area for the expiration of combustion products by 40%, increase the initial combustion surface by 35% and reduce the burning time of the additional charge by 30-35%.

Пример 3Example 3

Дополнительный заряд (Фиг.2), как и в примере 1, имеет звездообразную конфигурацию внутреннего канала, но выполнен из пяти отдельных блоков. На каждый блок с помощью клея, используемого в ЗКС, нанесен слой эластичной резины 5116 толщиной 10 мм, через эластичный слой каждый блок вклеен в канал основного заряда. Предлагаемая конструкция заряда позволяет увеличить коэффициент заполнения корпуса топливом на 2,5%.The additional charge (Figure 2), as in example 1, has a star-shaped configuration of the internal channel, but is made of five separate blocks. A layer of elastic rubber 5116 with a thickness of 10 mm is applied to each block using the glue used in the ZKS; through the elastic layer, each block is glued to the main charge channel. The proposed design of the charge allows to increase the fill factor of the housing with fuel by 2.5%.

Предлагаемое решение перспективно и актуально, так как оно позволяет простыми средствами повысить эффективность ракетных комплексов. В настоящее время проводятся испытания предложенной схемы расположения дополнительного заряда на опытном производстве.The proposed solution is promising and relevant, as it allows simple means to increase the effectiveness of missile systems. Currently, tests of the proposed arrangement of the additional charge at the pilot plant are being tested.

Claims (3)

1. Ракетный двигатель твердого топлива, включающий корпус, скрепленный с ним основной канально-щелевой заряд с частичной бронировкой, в канале которого соосно основному размещен дополнительный заряд твердого топлива, отличающийся тем, что бронировка на основном заряде наносится на цилиндрическую часть канала, а дополнительный заряд имеет звездообразную форму внутреннего канала и вклеен в коническую часть канала основного заряда через промежуточный слой эластичного термостойкого материала.1. A rocket engine of solid fuel, comprising a housing, bonded with it the main channel-slotted charge with partial reservation, in the channel of which coaxial to the main placed an additional charge of solid fuel, characterized in that the reservation on the main charge is applied to the cylindrical part of the channel, and an additional charge has a star-shaped shape of the inner channel and is glued to the conical part of the channel of the main charge through an intermediate layer of elastic heat-resistant material. 2. РДТТ по п.1, отличающийся тем, что на наружной поверхности дополнительного заряда имеются продольные ребра, по которым он вклеен в основной заряд.2. The solid propellant rocket motor according to claim 1, characterized in that on the outer surface of the additional charge there are longitudinal ribs along which it is glued into the main charge. 3. РДТТ по п.1, отличающийся тем, что дополнительный заряд выполнен из отдельных блоков. 3. The solid propellant rocket motor according to claim 1, characterized in that the additional charge is made of separate blocks.
RU2013157143/06A 2013-12-23 2013-12-23 Solid-propellant rocket engine RU2542709C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013157143/06A RU2542709C1 (en) 2013-12-23 2013-12-23 Solid-propellant rocket engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013157143/06A RU2542709C1 (en) 2013-12-23 2013-12-23 Solid-propellant rocket engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2542709C1 true RU2542709C1 (en) 2015-02-27

Family

ID=53289958

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013157143/06A RU2542709C1 (en) 2013-12-23 2013-12-23 Solid-propellant rocket engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2542709C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2673917C1 (en) * 2018-01-10 2018-12-03 Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Алтай" Method of manufacturing channel charge of mixed rocket solid fuel secured with casing
RU2725118C1 (en) * 2019-11-18 2020-06-29 Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Channel charge of mixed solid-propellant rocket fuel connected with housing

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1336786A (en) * 1962-07-24 1963-09-06 France Ministre Des Armees Improvements to solid propellants with zero combustion residues
US3609977A (en) * 1970-06-08 1971-10-05 Us Army Gas generator
US4223606A (en) * 1978-08-21 1980-09-23 Aerojet-General Corporation Dual thrust rocket motor
RU2139438C1 (en) * 1997-11-26 1999-10-10 Федеральный научно-производственный центр "Алтай" Solid-propellant rocket engine
RU2211351C1 (en) * 2002-07-22 2003-08-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Пермский завод им. С.М. Кирова" Composite solid-propellant rocket engine
EP1707788A2 (en) * 2005-03-30 2006-10-04 Bayern-Chemie Gesellschaft für flugchemische Antriebe mbH Configuration of a solid propellant charge

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1336786A (en) * 1962-07-24 1963-09-06 France Ministre Des Armees Improvements to solid propellants with zero combustion residues
US3609977A (en) * 1970-06-08 1971-10-05 Us Army Gas generator
US4223606A (en) * 1978-08-21 1980-09-23 Aerojet-General Corporation Dual thrust rocket motor
RU2139438C1 (en) * 1997-11-26 1999-10-10 Федеральный научно-производственный центр "Алтай" Solid-propellant rocket engine
RU2211351C1 (en) * 2002-07-22 2003-08-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Пермский завод им. С.М. Кирова" Composite solid-propellant rocket engine
EP1707788A2 (en) * 2005-03-30 2006-10-04 Bayern-Chemie Gesellschaft für flugchemische Antriebe mbH Configuration of a solid propellant charge

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2673917C1 (en) * 2018-01-10 2018-12-03 Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Алтай" Method of manufacturing channel charge of mixed rocket solid fuel secured with casing
RU2725118C1 (en) * 2019-11-18 2020-06-29 Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Channel charge of mixed solid-propellant rocket fuel connected with housing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109707534B (en) Radial interlayer type double-pulse engine
RU2542709C1 (en) Solid-propellant rocket engine
CN102052673A (en) Combustor headend guide vanes to reduce flow maldistribution into multi-nozzle arrangement
RU2010109801A (en) GONDOLA WITH ADJUSTABLE EXHAUST SECTION
JP2015190740A5 (en)
CN110186068A (en) There is the combustion chamber of the different two types injectors for opening threshold value including containment member
US11643997B2 (en) Propulsion system with single initiator for multiple rocket motors
CN213354875U (en) Unmanned aerial vehicle rocket booster of adjustable thrust
CN210108159U (en) Unmanned aerial vehicle carries with ammunition of being fuming
RU2372513C1 (en) Rocket engine nozzle plug
RU2002134921A (en) CATAPULT DEVICE FOR PILOT EMERGENCY RESCUE
WO2011105897A3 (en) Igniter for a rocket engine, method for ignition of a rocket engine
RU2458244C1 (en) Solid-liquid propellant rocket engine
RU2319851C1 (en) Solid-propellant booster engine
RU2017113350A (en) GAS-TURBINE ENGINE COMBUSTION Ignition System
RU2493400C1 (en) Composite solid propellant charge
RU2527280C1 (en) Solid propellant rocket engine
RU2329390C1 (en) Solid-propellant launching rocket engine
RU2397354C1 (en) Rocket solid-propellant engine
RU2526000C1 (en) Rocket engine
RU2251628C1 (en) Solid-propellant impulse rocket engine
RU86248U1 (en) START POWDER CHARGE
RU2245450C1 (en) Solid-propellant rocket engine
RU2490499C1 (en) Solid-propellant charge
RU191726U1 (en) Solid fuel gas generator

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20161224