×
06.07.2019
219.017.a7ea

СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение касается переработки отработавшего ракетного топлива. Способ утилизации ракетного двигателя твердого топлива (РДТТ) в полевых условиях включает выжигание топлива из корпуса двигателя. В переднем днище утилизируемого двигателя выполняют кольцевую проточку - ослабление из условия вскрытия днища по кольцевому ослаблению при давлении в корпусе 5...25 кгс/см. При этом внешний диаметр кольцевой проточки (Д) обеспечивают с учетом условия: где F - площадь критического сечения сопла РДТТ, Р - рабочее давление в корпусе РДТТ при F, Р - давление в корпусе утилизируемого РДТТ при наличии F и дополнительного отверстия в переднем днище двигателя диаметром Д, ν - показатель степени в степенном законе скорости горения твердого ракетного топлива. Ракетный двигатель размещают в заглубленной в грунт яме, оснащают линией подачи импульса на пусковой пиропатрон и осуществляют дистанционный запуск двигателя из укрытия. При этом глубина ямы составляет не менее двух калибров утилизируемого РДТТ. Технический результат заключается в простоте способа и его безопасности. 3 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при утилизации ракетных двигателей твердого топлива (РДТТ) предпочтительно малого и среднего калибров.

Известен способ утилизации РДТТ с зарядом смесевого твердого ракетного топлива (ТРТ) по патенту RU 2064659, заключающийся в том, что осуществляют механическое размельчение заряда с последующим растворением перхлората аммония (ПХА) - основного компонента ТРТ с помощью гидроксида натрия. Указанный способ характеризуется высокой трудоемкостью и длительностью.

Известен также способ утилизации РДТТ путем выжигания скрепленного с корпусом заряда ТРТ по патенту RU 2021560, по которому канал заряда заполняют хладагентом, устанавливают утилизируемый РДТТ соплом вверх и в условиях стенда (полигона) осуществляют запуск РДТТ и выжигают СТРТ из корпуса. Способ по патенту RU 2021560, МПК F23G 7/00, заявлен 15.04.93, опубликован 15.10.94 принят авторами за прототип.

Недостатками способа-прототипа являются высокие финансово-экономические издержки при его реализации, связанные с подготовкой к транспортированию, порой весьма протяженному и длительному к местам утилизации (полигонам, стендам). Сам процесс доставки к оборудованным местам утилизации не всегда безопасен, особенно в случае транспортирования РДТТ, с истекшими (продленными) сроками эксплуатации.

Технической задачей патентуемого изобретения является разработка простого, с повышенными надежностью и безопасностью способа утилизации РДТТ (путем выжигания ТРТ из корпуса) малого и среднего калибров (диаметр до 0,5 м, масса до 500 кг) в полевых условиях (как правило, вблизи технических позиций эксплуатируемых ракетных систем либо арсеналов), обеспечивающего уменьшение отрицательного воздействия на экологию окружающей среды при сокращенных финансовых затратах.

Технический результат изобретения заключается в разработке способа утилизации РДТТ путем выжигания заряда твердого ракетного топлива из корпуса РДТТ в полевых условиях, при этом в переднем днище РДТТ до выжигания заряда выполняют кольцевое ослабление - проточку из условия вскрытия днища по кольцевому ослаблению при давлении в корпусе 5÷25 кгс/см2, внешний диаметр которой (Д) соответствует соотношению

где Fкр - площадь критического сечения сопла РДТТ;

Ррд - рабочее давление в корпусе РДТТ при Fкр;

Рурд - давление в корпусе утилизируемого РДТТ при наличии Fкр и дополнительного отверстия Fдо в переднем днище двигателя;

ν - показатель степени в степенном законе скорости горения твердого ракетного топлива при температуре окружающей среды при проведении утилизации РДТТ.

Размещают утилизируемый РДТТ в заглубленном в грунт пространстве - яме, глубина которой составляет не менее двух калибров утилизируемого РДТТ, оснащают утилизируемый РДТТ линией подачи импульса на пусковой пиропатрон и осуществляют дистанционный запуск РДТТ с безопасного расстояния.

Сущность изобретения заключается в обеспечении при выжигании ТРТ дополнительным отверстием переднюю крышку утилизируемого РДТТ, что позволяет, с одной стороны, обеспечить пониженный, безопасный (исключающий разрушение утилизируемого РДТТ) уровень давления в камере сгорания (КС), с другой стороны, за счет критического истечения продуктов сгорания (ПС) из КС, в основном, осуществить дожигание окисей азота, углерода и других компонентов ПС ТРТ в КС, что способствует снижению отрицательного воздействия последних при проведении выжигания ТРТ (огневых испытаний) на экологию окружающей среды. При этом непосредственно функционирование утилизируемого РДТТ осуществляют при давлении в КС в 3...5 (и менее) раз меньше (фиг.1) предусмотренного для его эксплуатации. Обеспечение критических условий истечения ПС твердого ракетного топлива (ТРТ) заряда осуществляют за счет реализации в переднем днище РДТТ дополнительного отверстия площадью Fдо, получаемого за счет кольцевой проточки (ослабления) с внешним диаметром Д. Соотношение для Д получено из следующих соображений.

Для квазистационарного режима работы РДТТ справедливо [Шапиро Я.М., Мазинт Г.Ю., Прудников Н.Е., Теория ракетного двигателя на твердом топливе, М., 1966, стр.69]:

где S - площадь горящей поверхности заряда;

u=u1pv - скорость горения ТРТ;

αA - коэффициент истечения;

Fкр - площадь критического сечения сопла РДТТ;

Р - давление в КС РДТТ;

γ - плотность ТРТ.

С учетом вышеизложенного, для РДТТ без дополнительного отверстия (Fдо) имеем

Для РДТТ с дополнительным отверстием имеем

В соотношениях [2], [3]:

Ррд - рабочее давление в РДТТ без дополнительного отверстия;

Рурд - рабочее давление в утилизируемом РДТТ с дополнительным отверстием;

Из соотношений [2], [3], [4] следует

В случае выполнения кольцевой проточки (ослабления), учитывая что

имеем

где π=3, 14, Д - диаметр кольцевой проточки - ослабления по внешнему диаметру.

В соответствии с технической задачей в патентуемом техническом решении должна обеспечиваться надежность и безопасность при утилизации и минимально вредное воздействие на экологию окружающей среды.

Надежность и безопасность при утилизации РДТТ по предлагаемому способу достигается (фиг.2) за счет предельно возможного снижения рабочего давления в КС утилизируемого РДТТ (25 кгс/см2 и менее) до уровня устойчивого нижнего предела по горению ТРТ с учетом обеспечения герметичности двигателя (за счет выполнения кольцевой проточки - ослабления (8) в переднем днище (7) без разгерметизации двигателя) до момента сжигания твердотопливного заряда (3), а также существенного снижения уровня давления в РДТТ, а вредное минимальное воздействие на экологию окружающей среды - за счет обеспечения эффективного дожигания ПС в КС утилизируемого РДТТ при критическом истечении ПС.

Обеспечение в процессе утилизации (выжигания ТРТ) в переднем днище РДТТ отверстия площадью Fдо позволяет также полностью или в значительной степени "обнулить" тягу по оси утилизируемого РДТТ и тем самым исключить либо существенно уменьшить как вероятность срыва (фиг.3) утилизируемого РДТТ (11) с места крепления ложементов (12), хомутов (13), так и разрушение РДТТ при проведении огневого испытания при утилизации. Заглубление утилизируемого РДТТ в грунт на глубину не менее 2 калибров практически исключает вылет РДТТ из заглубления при срыве последнего с крепления. Обеспечение дистанционной подачи (14) импульса на пиропатрон способствует безопасности проведения утилизации.

Сущность изобретения поясняется на чертежах.

Фиг.1 Диаграмма «давление-время»

Р - давление;

τ - время;

1 - для «боевого» РДТТ;

2 - для утилизируемого РДТТ.

Фиг.2 Конструкция утилизируемого РДТТ, подготовленного к выжиганию топлива

3 - твердотопливный заряд;

4 - корпус РДТТ;

5 - заднее днище;

6 - сопло;

7 - переднее днище;

8 - кольцевая проточка;

9 - узел воспламенения;

10 - пиропатрон.

Фиг.3 Схема установки утилизируемого РДТТ для проведения выжигания ТРТ (огневого сжигания)

11 - РДТТ;

12 - ложемент;

13 - хомут;

14 - линия подачи электроимпульса на пиропатрон.

Пример реализации способа.

Утилизации подвергался стартовый РДТТ ракеты с прочноскрепленным зарядом ТРТ. Масса заряда 480 кг, калибр РДТТ 0,5 м, ν=0,35, Fкр=266 см2, Ррд=75 кгс/см2. В передней крышке РДТТ выполняли кольцевую проточку - ослабление, обеспечивающую при вскрытии крышки по проточке дополнительное отверстие Fдо, рассчитанное по соотношению [5]:

РДТТ размещали (фиг.3) в заглубленном в фунт объеме-яме, обеспечивая глубину заглубления относительно оси РДТТ не менее двух калибров РДТТ, с обеспечением от переднего и заднего днищ РДТТ (11) расстояний до стенок заглубления не менее 7 калибров РДТТ. Подачу импульса (14) на пусковой пиропатрон РДТТ осуществляли дистанционно из заглубленного укрытия. Выжигание заряда прошло удовлетворительно (полностью, до стенок КС) без разрушения РДТТ.

Способутилизацииракетногодвигателятвердоготопливавполевыхусловиях,включающийвыжиганиетопливаизкорпусадвигателя,отличающийсятем,чтовпереднемднищеутилизируемогодвигателявыполняюткольцевуюпроточку-ослаблениеизусловиявскрытияднищапокольцевомуослаблениюпридавлениивкорпусе5...25кгс/см,приэтомвнешнийдиаметркольцевойпроточки(Д)обеспечиваютсучетомусловия:176200000014.tiftifdrawing72гдеF-площадькритическогосечениясоплаРДТТ,Р-рабочеедавлениевкорпусеРДТТприF,Р-давлениевкорпусеутилизируемогоРДТТприналичииFидополнительногоотверстиявпереднемднищедвигателядиаметромД,ν-показательстепенивстепенномзаконескоростигорениятвердогоракетноготоплива,ракетныйдвигательразмещаютвзаглубленнойвгрунтяме,оснащаютлиниейподачиимпульсанапусковойпиропатрониосуществляютдистанционныйзапускдвигателяизукрытия,приэтомглубинаямысоставляетнеменее2-хкалибровутилизируемогоРДТТ.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 153 items.
27.05.2013
№216.012.44ed

Заряд твердого ракетного топлива

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при проектировании, отработке и изготовлении зарядов твердого ракетного топлива для газогенераторов и ракетных двигателей твердого топлива. Заряд твердого ракетного топлива содержит канальную шашку твердого ракетного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483222
Дата охранного документа: 27.05.2013
20.02.2019
№219.016.bc92

Способ определения параметров формования монолитного изделия из высоконаполненной полимерной композиции

Использование: для изготовления изделия из высоконаполненной полимерной композиции. Сущность: способ предусматривает приготовление модельного состава, заполнение геометрически подобной с изделием прозрачной модельной пресс-формы модельным составом и определение параметров формования натурного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002260180
Дата охранного документа: 10.09.2005
20.02.2019
№219.016.bc99

Заряд ракетного твердого топлива

Заряд ракетного твердого топлива содержит корпус, жесткоскрепленный с корпусом топливный заряд и защитно-крепящий слой. Защитно-крепящий слой представляет собой листовой каландрованный материал и изготовлен на основе высокопрочного этиленпропилендиенового каучука с порошкообразными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002262612
Дата охранного документа: 20.10.2005
20.02.2019
№219.016.bce3

Способ изготовления изделия из взрывчатого состава

Изобретение относится к технологии взрывчатых веществ, в том числе смесевых твердых ракетных топлив. Предложен способ изготовления изделия из взрывчатого состава, включающий дозирование жидковязких и порошкообразных компонентов, перемешивание их в вертикальном смесителе с планетарными мешалками...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002288204
Дата охранного документа: 27.11.2006
20.02.2019
№219.016.bcfc

Установка центробежного бронирования

Установка центробежного бронирования относится к области изготовления вкладных зарядов твердого ракетного топлива. Установка выполнена в виде центрифуги, содержит ротор с кольцевым коллектором, камеру, охватывающую ротор, расходные емкости и привод. Установка снабжена дозатором компонентов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002246560
Дата охранного документа: 20.02.2005
20.02.2019
№219.016.bd07

Форма литьевая

Изобретение относится к технологии изготовления ракетных зарядов твердого топлива и предназначено для нанесения бронепокрытия на боковую поверхность зарядов. Форма литьевая содержит матрицу, крышку и толкатель, при этом она снабжена двумя полувтулками с конической наружной поверхностью,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002248275
Дата охранного документа: 20.03.2005
20.02.2019
№219.016.bd3b

Способ ультразвукового контроля

Использование: для контроля крупногабаритных объектов. Сущность изобретения заключается в том, что при ультразвуковом контроле изделий с каналами малого диаметра осуществляют ввод ультразвуковых колебаний в изделие, прозвучивание свода изделия и прием ультразвуковых колебаний приемным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002295124
Дата охранного документа: 10.03.2007
20.02.2019
№219.016.bd42

Бисерный двухроторный измельчитель

Изобретение относится к устройствам для измельчения твердых минеральных и органических материалов в жидкой среде. Предложен бисерный двухроторный измельчитель, включающий размольную камеру с рубашкой охлаждения, внутри которой консольно установлены два ротора с размещенными на их валах парными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002299874
Дата охранного документа: 27.05.2007
20.02.2019
№219.016.bd94

Способ бронирования вкладных зарядов твердого ракетного топлива бронесоставом с вязкостью более 4000 пуаз и живучестью до 10 минут

Изобретение относится к области изготовления вкладных зарядов твердого ракетного топлива, преимущественно используемых в ракетных системах различного назначения. Способ включает заливку бронесостава в зазор между бронируемым зарядом и формой под действием центробежной силы, направленной вдоль...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002259981
Дата охранного документа: 10.09.2005
20.02.2019
№219.016.bdc0

Способ определения дымообразования рдтт

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при отработке и проведении научно-исследовательских и проектно-конструкторских работ по созданию ракетных двигателей твердого топлива. Технической задачей изобретения является повышение информативности при проведении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02233991
Дата охранного документа: 10.08.2004
Showing 1-10 of 96 items.
10.01.2013
№216.012.1879

Способ модификации октогена

Изобретение относится к модификации октогена эпоксидным соединением с отвердителем, которое способно изменять физико-механические характеристики взрывчатых веществ (ВВ). Способ модификации октогена заключается в том, что готовят раствор эпоксидной смолы Э-44 во фреоне, перемешивают при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471757
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.187a

Способ модификации октогена

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к получению компонентов для смесевого ракетного твердого топлива с высокими энергетическими характеристиками. Способ модификации октогена включает высаживание компонента, характеризующийся тем, что в бутадиенстирольный латекс с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471758
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.18b2

Способ получения высокодисперсного диметилового эфира полиоксиметиленгликоля

Изобретение относится к способу получения высокодисперсного диметилового эфира полиоксиметиленгликоля - компонента низкотемпературных баллиститных порохов. Способ получения высокодисперсных диметиловых эфиров полиоксиметиленгликолей осуществляют полимеризацией триоксана в среде тетрахлорметана...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471814
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1ca4

Термопластичный бронесостав для покрытия вкладного заряда смесевого медленногорящего твердого ракетного топлива

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к разработке бронирующего состава для вкладного заряда смесевого медленногорящего твердого ракетного топлива. Бронесостав содержит, мас.%: ацетилцеллюлозу 44-50, триэтил-о-ацетилцитрат 46-52, бета-(2,4 динитрофенокси)этанол 3,0-3,7 и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472826
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.1edc

Установка для удаления смесевого твердого топлива из корпуса малогабаритного ракетного двигателя

Изобретение относится к области ракетной техники, в частности к разработке установки для очистки металлических корпусов малогабаритных ракетных двигателей от смесевого твердого топлива на основе синтетических каучуков, перхлората аммония и алюминиевого порошка. Установка для удаления смесевого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473401
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.02.2013
№216.012.2bb0

Воспламенитель заряда твердого ракетного топлива

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при изготовлении заряда твердого ракетного топлива к ракетному двигателю или газогенератору. Воспламенитель заряда твердого ракетного топлива выполнен в виде навески воспламенительного состава, размещенной в корпусе из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476711
Дата охранного документа: 27.02.2013
20.03.2013
№216.012.2fb2

Брикетированное твердое топливо

Изобретение относится к области разработки эффективного брикетированного твердого топлива для бытовых отопительных печей, каминов, подогревательных устройств теплового водоснабжения, автономных электрогазогенераторов. Описано брикетированное твердое топливо, включающее отсевы активного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477745
Дата охранного документа: 20.03.2013
27.05.2013
№216.012.4440

Способ изготовления партии многошашечных зарядов твердого ракетного топлива

Изобретение относится к области ракетной техники. Заявлен способ изготовления партии многошашечных зарядов твердого ракетного топлива к газогенератору (катапультного) минометного старта ракеты, включающий смешение компонентов топлива и формование прессованием партии зарядов. Перед комплектацией...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483049
Дата охранного документа: 27.05.2013
27.05.2013
№216.012.44ed

Заряд твердого ракетного топлива

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при проектировании, отработке и изготовлении зарядов твердого ракетного топлива для газогенераторов и ракетных двигателей твердого топлива. Заряд твердого ракетного топлива содержит канальную шашку твердого ракетного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483222
Дата охранного документа: 27.05.2013
20.09.2013
№216.012.6c66

Ракетный двигатель твердого топлива

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при проектировании и отработке ракетных двигателей твердого топлива. Ракетный двигатель содержит корпус с сопловым блоком, передним и задним днищами, размещенный в корпусе вкладной заряд, горящий по наружной поверхности,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493401
Дата охранного документа: 20.09.2013
+ добавить свой РИД