×
13.01.2017
217.015.8f4f

ТВЕРДОТОПЛИВНЫЙ ЗАРЯД ДЛЯ МИКРОДВИГАТЕЛЕЙ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при проектировании твердотопливных микродвигателей. Твердотопливный заряд для микродвигателей представляет собой шашку твердого топлива со скоростью горения в пределах 0,10-0,20 м/с при давлениях 3,04-6,08 МПа на основе инициирующего взрывчатого вещества или быстрогорящей пиротехнической смеси. Шашка имеет форму цилиндра с плоскими торцами, перпендикулярными образующей цилиндра, и имеет бронепокрытие на боковой поверхности цилиндра и одном из торцов, а на открытой поверхности шашки размещен электровоспламенитель. Шашка твердого топлива на основе инициирующего взрывчатого вещества сформирована из состава, содержащего 75-95% стифната свинца или калия, 0-10% перхлората аммония, 5-15% полимерного связующего. Шашка твердого топлива на основе быстрогорящей пиротехнической смеси сформирована из состава, содержащего перхлорат калия, красную кровяную соль и полимерное связующее. Изобретение позволяет обеспечить минимальный разброс импульса и времени работы микродвигателей с твердотопливным зарядом. 2 табл., 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при проектировании импульсных твердотопливных управляющих реактивных двигателей.

Известна конструкция малогабаритного импульсного двигателя закрутки ракетного снаряда (И.М. Гладков, B.C. Мухамедов, Е.Л.Валуев и др. Экспериментальные методы определения параметров двигателей специального назначения. - М.: НТЦ «Информатика», 1993 г., стр. 32, рис. 11) и патент РФ №2382222 на изобретение «Импульсный микродвигатель с твердотопливной канальной цилиндрической шашкой». Существенными недостатками данных конструкций являются значительная масса топлива и время работы двигателя. Эти конструкции обеспечивают импульс тяги JR>2 кгс·с (20 Н·c) при массе шашки m>10 г.

Ближайший аналог патентуемого заряда для микродвигателей не обнаружен.

Задачей изобретения является повышение точности управляющих воздействий за счет их локализации во времени путем создания твердотопливного заряда для импульсных управляющих реактивных микродвигателей на основе специальных смесей, обладающих сверхвысокой скоростью горения (0,10…0,20 м/с) без перехода в детонацию.

Поставленная задача решается, а указанный технический результат достигается формулой изобретения, согласно которой, твердотопливный заряд для микродвигателей представляет собой шашку твердого топлива со скоростью горения в пределах 0,10-0,20 м/с при давлениях 3,04-6,08 МПа на основе инициирующего взрывчатого вещества (ИВВ) или быстрогорящей пиротехнической смеси (ПТС), имеющую форму цилиндра с плоскими торцами, перпендикулярными образующей цилиндра, с бронепокрытием на боковой поверхности цилиндра и одном из торцов, на открытой ее поверхности размещен электровоспламенитель, при этом шашка твердого топлива на основе ИВВ сформирована из состава, содержащего 75-95% стифната свинца или калия, 0-10% перхлората аммония, 5-15 полимерного связующего, а шашка твердого топлива на основе ПТС сформирована из состава, содержащего перхлорат калия, красную кровяную соль и полимерное связующее.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где

1 - электровоспламенитель;

2 - корпус заряда твердого топлива;

3 - быстрогорящее твердое топливо.

Твердотопливный заряд для микродвигателей представляет собой шашку твердого топлива со скоростью горения в пределах 0,10-0,20 м/с при давлениях 3,04-6,08 МПа на основе инициирующего взрывчатого вещества (ИВВ) или быстрогорящей пиротехнической смеси (ПТС), имеющую форму цилиндра с плоскими торцами, перпендикулярными образующей цилиндра, с бронепокрытием на боковой поверхности цилиндрической поверхности и одном из торцов, на открытой поверхности шашки (небронированном торце) размещен электровоспламенитель 1, который соединен с корпусом 2 заряда твердого топлива 3 клеевым швом.

Предлагаемый для патентования твердотопливный заряд для микродвигателей - это цилиндрическая шашка, полученная запрессовкой в металлический или пластмассовый колпачок быстрогорящего топлива необходимой массы в виде механической смеси мелкодисперсных компонентов (полимера с соответствующими технологическими свойствами и активным неорганическим окислителем). Металлический или пластмассовый колпачок является одновременно корпусом 2 и бронепокрытием заряда твердого топлива.

В таблице 1 представлены составы ИВВ для варианта исполнения, когда шашка твердого топлива сформирована из состава, содержащего 75-95% стифната свинца или калия (ИВВ), 0-10% перхлората аммония, 5-15% полимерного связующего.

В таблице 2 представлены составы для варианта исполнения, когда шашка твердого топлива сформирована из быстрогорящей ПТС, содержащей перхлорат калия, красную кровяную соль и полимерное связующее.

Скорости горения данных топлив находятся пределах 0,10-0,20 м/с при рабочих давлениях 3,04-6,08 МПа, что в 5-15 раз выше, чем у стандартных ТРТ или баллиститов. Удельный импульс смесей составляет 80-100 с для топлив со стифнатом свинца и 100-120 с для остальных.

Изменение процентного содержания полимерного связующего в составах приводит к изменению скорости горения, а именно: если содержание полимерного связующего <5%, это приводит к неконтролируемому конвективному горению с возможностью разрушения микродвигателя;

если содержание полимерного связующего >15%, это приводит к задержке воспламенения и последующему самозатуханию горения.

Необходимость применения для поставленных целей быстрогорящих топлив диктуется малым временем работы микродвигателей, необходимым для обеспечения заданного алгоритма коррекции. В то же время продолжительность работы микродвигателя должно быть существенно больше, чем время взрывного горения или выстрела пиропатрона, то есть более 10 мс. Несоблюдение этого условия приведет к недопустимо высокой перегрузке. С другой стороны, применение традиционных твердых топлив потребует либо слишком высоких давлений в камере сгорания, либо сложной тонкосводной формы твердотопливного заряда. И то и другое приводит к росту массы и габаритов микродвигателя.

Другой немаловажный и не всегда очевидный фактор - это критические размеры реакционной зоны твердого топлива, которые обычно обратно пропорциональны скорости горения, а также сильно различаются для твердых топлив различной химической природы. При попытках применить топливо с протяженной реакционной зоной (например, баллиститного пороха) в двигателе малых размеров, сравнимых с размерами реакционных зон при горении (для баллиститного пороха при давлениях 3,04-6,08 МПа этот размер составляет 0,005-0,001 м), возникают неустойчивости процесса горения и истечения газов. Они проявляются в возникновении нестабильной работы микродвигателя и связанных с этим нестабильных основных характеристик, таких как импульс и время работы.

Применение быстрогорящего топлива в топливных зарядах предлагаемой конструкции позволяет избежать этих эффектов, добиваясь предсказуемой и воспроизводимой работы микродвигателей с минимальными разбросами показателей, как по импульсу, так и по времени работы.

Работает предложенный твердотопливный заряд следующим образом.

После подачи электрического тока запуска на электровоспламенитель 1 его нить накала нагревается и поджигает находящуюся с ним в контакте поверхность быстрогорящего топлива 3. Горение быстро распространяется по всей торцевой поверхности заряда со скоростью на порядок большей, чем скорость послойного горения. Начинается послойное сгорание заряда с практически постоянной поверхностью горения до самого конца горения, что обеспечивает постоянное давление и тягу микродвигателя.

Микродвигатели с топливным зарядом данной конструкции планируется использовать для создания крутящего момента или коррекции траектории полета специального малогабаритного объекта.

Технический результат заключается в обеспечении кратковременного (10-20 мс) импульса тяги JR<0.04 кгс·с (0.4 Н·с) с диаметром 7·10-3 м и высотой 2,3·10-3 м при массе заряда 1,8-2,0·10-4 кг.

Твердотопливный заряд для микродвигателей, характеризующийся тем, что представляет собой шашку твердого топлива со скоростью горения в пределах 0,10-0,20 м/с при давлениях 3,04-6,08 МПа на основе инициирующего взрывчатого вещества (ИВВ) или быстрогорящей пиротехнической смеси (ПТС), имеющую форму цилиндра с плоскими торцами, перпендикулярными образующей цилиндра, с бронепокрытием на боковой поверхности цилиндра и одном из торцов, на открытой поверхности которой размещен электровоспламенитель, при этом шашка твердого топлива на основе ИВВ сформирована из состава, содержащего 75-95% стифната свинца или калия, 0-10% перхлората аммония, 5-15% полимерного связующего, а шашка твердого топлива на основе ПТС сформирована из состава, содержащего перхлорат калия, красную кровяную соль и полимерное связующее.
ТВЕРДОТОПЛИВНЫЙ ЗАРЯД ДЛЯ МИКРОДВИГАТЕЛЕЙ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 41 items.
27.01.2013
№216.012.1f5b

Способ изготовления малогабаритных зарядов смесевого ракетного твердого топлива и технологическая линия для его осуществления

Способ включает подготовку окислителя со смешиванием и усреднением его фракций, приготовление топлива, содержащего ВВ, формование зарядов заливкой топливной массы в изложницы, собранные с калиброванными бронечехлами из резиноподобного материала на основе бутадиеннитрильного каучука,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473528
Дата охранного документа: 27.01.2013
20.02.2013
№216.012.26da

Состав для получения макетных зарядов

Изобретение относится к ракетной технике, а именно разработке имитаторов смесевого твердого топлива (СТРТ), используемых при обкатке технологического оборудования опасных производств по изготовлению малогабаритных вкладных зарядов СТРТ массового производства, отработке процессов механической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475466
Дата охранного документа: 20.02.2013
27.02.2013
№216.012.2bac

Заряд с воспламенителем для стартового двигателя малогабаритной ракеты

Изобретение относится к ракетной технике, а именно к зарядам твердого ракетного топлива с воспламенителем для стартового двигателя малогабаритной ракеты. Заряд выполнен из баллиститного твердого ракетного топлива, а воспламенитель содержит навеску дымного ружейного пороха и электрозапал. Заряд...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476707
Дата охранного документа: 27.02.2013
20.07.2013
№216.012.56e4

Бронечехол для вкладного заряда из смесевого твердого топлива к ракетному двигателю

Изобретение относится к ракетной технике, а именно к бронечехлу для бронепокрытия к вкладному заряду из смесевого твердого топлива (СТТ) к маршевому ракетному двигателю (РД) переносных зенитных ракетных комплексов (ПЗРК). Бронечехол для вкладного заряда из смесевого твердого топлива к ракетному...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487852
Дата охранного документа: 20.07.2013
27.10.2013
№216.012.7a70

Заряд твердого ракетного топлива для разгонно-маршевого ракетного двигателя управляемой ракеты

Изобретение относится к ракетной технике, а именно к зарядам твердого ракетного топлива для разгонно-маршевого ракетного двигателя управляемой ракеты переносных зенитных ракетных комплексов. Заряд твердого ракетного топлива включает топливную шашку-моноблок, бронированную по заднему торцу и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497006
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.12.2013
№216.012.8a16

Способ определения проницаемости преграды для зондирующего излучения сверхширокополосного радара

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для оценки достоверности результатов поиска живых людей за непрозрачными преградами с использованием сверхширокополосного (СШП) радара путем проведения исследований по определению проницаемости преграды для используемого при поиске радара....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501032
Дата охранного документа: 10.12.2013
27.12.2013
№216.012.909f

Устройство формования зарядов торцевого горения из смесевого твердого топлива

Изобретение относится к области изготовления зарядов смесевого твердого топлива, формуемым свободным литьем непосредственно в бронечехол, предварительно установленный в пресс-форму (изложницу). В устройстве формования, содержащем стальной корпус, дно с опорой на подставку и бронечехол,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502716
Дата охранного документа: 27.12.2013
10.01.2014
№216.012.94ad

Технологическая линия получения льняного волокна

Изобретение относится к области обработки льняной тресты на технологической линии получения льняного волокна для пороховой промышленности и гражданского назначения. Технологическая линия получения льняного волокна содержит последовательно установленные по ходу технологического процесса сушилку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503755
Дата охранного документа: 10.01.2014
10.02.2014
№216.012.9f77

Осколочно-фугасный снаряд

Изобретение относится к боеприпасам, а именно, к осколочно-фугасным снарядам для танковых пушек с раскрывающимися после вылета снаряда из ствола лопастями стабилизатора. Осколочно-фугасный снаряд содержит корпус, головной взрыватель, заряд взрывчатого вещества, хвостовой аэродинамический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506531
Дата охранного документа: 10.02.2014
20.03.2014
№216.012.ad09

Способ определения адгезионной прочности скрепления бронепокрытия с зарядом твердого ракетного топлива

Изобретение относится к ракетной технике, а именно к способу определения адгезионной прочности скрепления бронепокрытия с зарядом твердого ракетного топлива. Способ включает изготовление от забронированного натурного заряда или его «спутника» «образца-диска» с центральным отверстием, выполнение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510012
Дата охранного документа: 20.03.2014
Showing 1-10 of 33 items.
27.01.2013
№216.012.1f5b

Способ изготовления малогабаритных зарядов смесевого ракетного твердого топлива и технологическая линия для его осуществления

Способ включает подготовку окислителя со смешиванием и усреднением его фракций, приготовление топлива, содержащего ВВ, формование зарядов заливкой топливной массы в изложницы, собранные с калиброванными бронечехлами из резиноподобного материала на основе бутадиеннитрильного каучука,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473528
Дата охранного документа: 27.01.2013
20.02.2013
№216.012.26da

Состав для получения макетных зарядов

Изобретение относится к ракетной технике, а именно разработке имитаторов смесевого твердого топлива (СТРТ), используемых при обкатке технологического оборудования опасных производств по изготовлению малогабаритных вкладных зарядов СТРТ массового производства, отработке процессов механической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475466
Дата охранного документа: 20.02.2013
27.02.2013
№216.012.2bac

Заряд с воспламенителем для стартового двигателя малогабаритной ракеты

Изобретение относится к ракетной технике, а именно к зарядам твердого ракетного топлива с воспламенителем для стартового двигателя малогабаритной ракеты. Заряд выполнен из баллиститного твердого ракетного топлива, а воспламенитель содержит навеску дымного ружейного пороха и электрозапал. Заряд...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476707
Дата охранного документа: 27.02.2013
20.07.2013
№216.012.56e4

Бронечехол для вкладного заряда из смесевого твердого топлива к ракетному двигателю

Изобретение относится к ракетной технике, а именно к бронечехлу для бронепокрытия к вкладному заряду из смесевого твердого топлива (СТТ) к маршевому ракетному двигателю (РД) переносных зенитных ракетных комплексов (ПЗРК). Бронечехол для вкладного заряда из смесевого твердого топлива к ракетному...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487852
Дата охранного документа: 20.07.2013
27.10.2013
№216.012.7a70

Заряд твердого ракетного топлива для разгонно-маршевого ракетного двигателя управляемой ракеты

Изобретение относится к ракетной технике, а именно к зарядам твердого ракетного топлива для разгонно-маршевого ракетного двигателя управляемой ракеты переносных зенитных ракетных комплексов. Заряд твердого ракетного топлива включает топливную шашку-моноблок, бронированную по заднему торцу и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497006
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.12.2013
№216.012.8a16

Способ определения проницаемости преграды для зондирующего излучения сверхширокополосного радара

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для оценки достоверности результатов поиска живых людей за непрозрачными преградами с использованием сверхширокополосного (СШП) радара путем проведения исследований по определению проницаемости преграды для используемого при поиске радара....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501032
Дата охранного документа: 10.12.2013
27.12.2013
№216.012.909f

Устройство формования зарядов торцевого горения из смесевого твердого топлива

Изобретение относится к области изготовления зарядов смесевого твердого топлива, формуемым свободным литьем непосредственно в бронечехол, предварительно установленный в пресс-форму (изложницу). В устройстве формования, содержащем стальной корпус, дно с опорой на подставку и бронечехол,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502716
Дата охранного документа: 27.12.2013
10.01.2014
№216.012.94ad

Технологическая линия получения льняного волокна

Изобретение относится к области обработки льняной тресты на технологической линии получения льняного волокна для пороховой промышленности и гражданского назначения. Технологическая линия получения льняного волокна содержит последовательно установленные по ходу технологического процесса сушилку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503755
Дата охранного документа: 10.01.2014
10.02.2014
№216.012.9f77

Осколочно-фугасный снаряд

Изобретение относится к боеприпасам, а именно, к осколочно-фугасным снарядам для танковых пушек с раскрывающимися после вылета снаряда из ствола лопастями стабилизатора. Осколочно-фугасный снаряд содержит корпус, головной взрыватель, заряд взрывчатого вещества, хвостовой аэродинамический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506531
Дата охранного документа: 10.02.2014
20.03.2014
№216.012.ad09

Способ определения адгезионной прочности скрепления бронепокрытия с зарядом твердого ракетного топлива

Изобретение относится к ракетной технике, а именно к способу определения адгезионной прочности скрепления бронепокрытия с зарядом твердого ракетного топлива. Способ включает изготовление от забронированного натурного заряда или его «спутника» «образца-диска» с центральным отверстием, выполнение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510012
Дата охранного документа: 20.03.2014
+ добавить свой РИД