×
10.04.2013
216.012.33d9

СПОСОБ ОТРАБОТКИ РАЗДВИЖНОГО СОПЛА РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ С НЕСКОЛЬКИМИ ВЫДВИГАЕМЫМИ НАСАДКАМИ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при создании ракетных двигателей, раздвижные сопла которых имеют несколько выдвигаемых насадков. При отработке раздвижного сопла ракетного двигателя выполняют первый насадок со степенью расширения, соответствующей отношению диаметра выходного сечения насадка к диаметру критического сечения раздвижного сопла не более пяти. Устанавливают первый насадок на раструбе сопла в выдвинутом положении и проводят испытания в штатном режиме работы двигателя. При получении положительных результатов испытаний остальные насадки выполняют с коэффициентом запаса прочности не менее коэффициента запаса прочности первого насадка и результаты испытаний первого насадка переносят на последующие насадки. Изобретение позволяет проводить отработку раздвижных сопел с несколькими насадками без имитации высотных условий. 1 ил.
Основные результаты: Способ отработки раздвижного сопла ракетного двигателя с несколькими выдвигаемыми насадками, при котором первый насадок выполняют со степенью расширения, соответствующей отношению диаметра выходного сечения насадка к диаметру критического сечения раздвижного сопла не более пяти, устанавливают его на раструбе сопла в рабочем (выдвинутом положении) и проводят испытания в штатном режиме работы двигателя, испытания проводят до получения положительного результата (целостности конструкции насадка), после чего остальные насадки выполняют с соблюдением условия: где η - коэффициент запаса прочности;σ - предел прочности материала силовой конструкции;σ - расчетные напряжения в силовой конструкции, рассчитанные для определенных режимов работы двигателя (температуры, давления, времени работы, химического уноса материала); (1,2,…i)нас - порядковый номер выдвигаемого насадка,и результаты испытаний первого насадка переносят на последующие насадки.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при создании ракетных двигателей, раздвижные сопла которых имеют несколько выдвигаемых насадков.

Качественная отработка сопел большой степени расширения, к которым относятся и раздвижные сопла, предусматривает проведение огневых стендовых испытаний в штатных условиях работы двигателей. Штатные (высотные) условия обеспечиваются, например, в баростенде Центра им. Арнольда (США). В России таких стендов нет.

Общеизвестен способ отработки стационарных сопел большой степени расширения в наземных условиях, при котором сопло «обрезают» до диаметра, при котором обеспечивается безотрывный режим истечения. После испытаний проводят дефектацию оболочки (стенки) сопла, а затем пересчет результатов испытаний на оставшуюся (отрезанную) часть сопла, предполагая унос материала стенки сопла линейным. Очевидно, что недостатком такого способа отработки является низкая достоверность испытаний и, соответственно, отработки. Технология отработки раздвижных сопел с выдвигаемыми насадками является такой же, как и стационарных, только в этом случае выдвигаемые насадки сопел устанавливаются в рабочее (выдвинутое) положение.

Известен способ отработки сопел большой степени расширения с применением газодинамических труб, в которых за счет откачки воздуха потоком истекающих продуктов сгорания двигателя создаются условия для безотрывного истечения по всему тракту сопла (см., например, кн.: «Конструкция и отработка РДТТ». Виницкий A.M. и др. М., «Машиностроение», 1980 г., стр.107). Применение газодинамических труб позволяет испытывать сопла с существенно большой степенью расширения, однако их возможности по созданию требуемого разрежения воздуха ограничены.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение достоверности результатов отработки раздвижных сопел с несколькими выдвигаемыми насадками без имитации высотных условий при испытаниях, что существенно снижает стоимость отработки ракетных двигателей.

Технический результат достигается тем, что в способе отработки раздвижного сопла с несколькими выдвигаемыми насадками, при котором первый насадок выполняют со степенью расширения, соответствующей отношению диаметра выходного сечения насадка d к диаметру критического сечения раздвижного сопла dкр не более пяти, устанавливают его на раструбе сопла в рабочем (выдвинутом положении) и проводят испытания в штатном режиме работы двигателя. Испытания проводят до получения положительного результата (целостности конструкции насадка), после чего остальные насадки выполняют с соблюдением условия

,

где η - коэффициент запаса прочности;

σB - предел прочности материала силовой конструкции;

σконстр - расчетные напряжения в силовой конструкции, рассчитанные для определенных режимов работы двигателя (температуры, давления, времени работы, химического уноса материала);

(1,2,…i)нас - порядковый номер насадка,

и результаты испытаний первого насадка переносят на последующие насадки.

Условие d/dкр≤5 выбрано, исходя из того обстоятельства, что практически во всех твердотопливных ракетных двигателях верхних ступеней ракет безотрывный режим истечения продуктов сгорания топлива обеспечивается при этих степенях расширения сопел.

Напряжения определяются для всех насадков раздвижного сопла по единой методике, то есть имеют одинаковую степень достоверности. Наибольшая точность переноса результатов испытаний достигается в случае выполнения всех насадков из одного и того же материала, например класса «углерод-углерод».

На чертеже изображен внешний вид раздвижного сопла с выдвигаемыми насадками. Раздвижное сопло имеет установленный в рабочее положение насадок 1 и выдвигаемые насадки 2, 3. Насадок 1 крепится к соплу ракетного двигателя, выдвигаемые насадки 2, 3 устанавливаются на насадке 1.

В составе двигателя испытывается только насадок 1, имеющий степень расширения d/dкр≤5 для обеспечения безотрывного режима истечения продуктов сгорания топлива. Выдвигаемые насадки 2, 3 не испытываются. При положительных результатах испытаний насадка 1 остальные (неиспытанные) насадки выполняются с обеспечением коэффициентов запаса прочности не менее чем у насадка 1.

Таким образом, предлагаемый способ оценки работоспособности раздвижного сопла ракетного двигателя с несколькими выдвигаемыми насадками позволяет отказаться от проведения сложных и дорогостоящих огневых стендовых испытаний двигателя с имитацией высотных условий (в газодинамической трубе) и существенно снизить стоимость создания ракетного двигателя.

Способ отработки раздвижного сопла ракетного двигателя с несколькими выдвигаемыми насадками, при котором первый насадок выполняют со степенью расширения, соответствующей отношению диаметра выходного сечения насадка к диаметру критического сечения раздвижного сопла не более пяти, устанавливают его на раструбе сопла в рабочем (выдвинутом положении) и проводят испытания в штатном режиме работы двигателя, испытания проводят до получения положительного результата (целостности конструкции насадка), после чего остальные насадки выполняют с соблюдением условия: где η - коэффициент запаса прочности;σ - предел прочности материала силовой конструкции;σ - расчетные напряжения в силовой конструкции, рассчитанные для определенных режимов работы двигателя (температуры, давления, времени работы, химического уноса материала); (1,2,…i)нас - порядковый номер выдвигаемого насадка,и результаты испытаний первого насадка переносят на последующие насадки.
СПОСОБ ОТРАБОТКИ РАЗДВИЖНОГО СОПЛА РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ С НЕСКОЛЬКИМИ ВЫДВИГАЕМЫМИ НАСАДКАМИ
СПОСОБ ОТРАБОТКИ РАЗДВИЖНОГО СОПЛА РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ С НЕСКОЛЬКИМИ ВЫДВИГАЕМЫМИ НАСАДКАМИ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 128.
10.02.2013
№216.012.2402

Ракетный двигатель твердого топлива

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при создании малогабаритного ракетного двигателя твердого топлива с поворотным соплом. Ракетный двигатель твердого топлива содержит корпус и поворотное сопло, часть наружной поверхности которого формирует шар, контактирующий со...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474720
Дата охранного документа: 10.02.2013
10.04.2013
№216.012.33d5

Корпус ракетного двигателя твердого топлива

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при изготовлении корпусов ракетных двигателей твердого топлива из композиционного материала. Корпус ракетного двигателя твердого топлива из композиционных материалов типа «кокон» содержит силовую внутреннюю и наружную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478812
Дата охранного документа: 10.04.2013
10.04.2013
№216.012.33d8

Способ сборки сопла с эластичным опорным шарниром

Изобретение относится к ракетной технике, а именно к технологии изготовления сопел с эластичным опорным шарниром. При сборке сопла устанавливают сопло в вертикальное положение стыковочным фланцем на жесткое основание, сжимают эластичный опорный шарнир с заданным усилием и фиксируют подвижную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478815
Дата охранного документа: 10.04.2013
10.04.2013
№216.012.33db

Раздвижное сопло ракетного двигателя

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при создании раздвижных сопел твердотопливных ракетных двигателей высотных ступеней ракет. Раздвижное сопло ракетного двигателя содержит раструб, выдвигаемый насадок, элементы фиксации насадка, шарнирно-рычажный механизм и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478818
Дата охранного документа: 10.04.2013
20.05.2013
№216.012.4048

Спасаемый накопитель информации

Изобретение относится к морской технике и касается отстрела выбрасываемых сигнальных устройств, указывающих место аварии. Спасаемый накопитель информации содержит корпус для установки на изделие. В корпусе размещена на двух опорных поясах спасаемая капсула с накопителем, электрически связанным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482026
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.05.2013
№216.012.416f

Система запуска ракетного двигателя твердого топлива и заборник давления ракетного двигателя твердого топлива

Система запуска ракетного двигателя твердого топлива содержит пиропатроны в крышке корпуса, форсажную трубку, воспламенитель и узел его крепления. Узел крепления воспламенителя содержит стакан, кольцо и продольные винты, проходящие через кольцо и стенки стакана и вворачиваемые в резьбовые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482321
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.05.2013
№216.012.4170

Способ испытаний раздвижного сопла ракетного двигателя в барокамере с газодинамической трубой и стендовое раздвижное сопло для его реализации

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при наземной огневой отработке раздвижного сопла высотного ракетного двигателя. При испытаниях раздвижного сопла ракетного двигателя в барокамере с газодинамической трубой выдвигают насадок сопла в газовый поток после выхода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482322
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.06.2013
№216.012.4bb0

Способ изготовления фильтров

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к технологии изготовления изделий в пресс-форме, и может быть применено для изготовления фильтров, например, маслобаков газотурбинных установок. Способ изготовления фильтров включает размещение периферийной части металлической сетки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484958
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4e3c

Спасаемый накопитель информации

Изобретение относится к аварийным сигнальным устройствам. Спасаемый накопитель информации содержит корпус, спасаемую капсулу с накопителем информации, электрически связанным быстроразъемным соединителем с бортовой системой управления, устройство продольной фиксации спасаемой капсулы и поршневую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485610
Дата охранного документа: 20.06.2013
27.08.2013
№216.012.64cc

Ракетный двигатель твердого топлива

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при создании ракетного двигателя твердого топлива с зарядом, имеющим глухой канал. Ракетный двигатель содержит корпус, заряд с глухим каналом, частично утопленное в корпус сопло и кольцевой воспламенитель. Сопло снабжено...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491441
Дата охранного документа: 27.08.2013
Показаны записи 1-10 из 83.
10.02.2013
№216.012.2402

Ракетный двигатель твердого топлива

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при создании малогабаритного ракетного двигателя твердого топлива с поворотным соплом. Ракетный двигатель твердого топлива содержит корпус и поворотное сопло, часть наружной поверхности которого формирует шар, контактирующий со...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474720
Дата охранного документа: 10.02.2013
10.04.2013
№216.012.33d5

Корпус ракетного двигателя твердого топлива

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при изготовлении корпусов ракетных двигателей твердого топлива из композиционного материала. Корпус ракетного двигателя твердого топлива из композиционных материалов типа «кокон» содержит силовую внутреннюю и наружную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478812
Дата охранного документа: 10.04.2013
10.04.2013
№216.012.33d8

Способ сборки сопла с эластичным опорным шарниром

Изобретение относится к ракетной технике, а именно к технологии изготовления сопел с эластичным опорным шарниром. При сборке сопла устанавливают сопло в вертикальное положение стыковочным фланцем на жесткое основание, сжимают эластичный опорный шарнир с заданным усилием и фиксируют подвижную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478815
Дата охранного документа: 10.04.2013
10.04.2013
№216.012.33db

Раздвижное сопло ракетного двигателя

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при создании раздвижных сопел твердотопливных ракетных двигателей высотных ступеней ракет. Раздвижное сопло ракетного двигателя содержит раструб, выдвигаемый насадок, элементы фиксации насадка, шарнирно-рычажный механизм и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478818
Дата охранного документа: 10.04.2013
20.05.2013
№216.012.4048

Спасаемый накопитель информации

Изобретение относится к морской технике и касается отстрела выбрасываемых сигнальных устройств, указывающих место аварии. Спасаемый накопитель информации содержит корпус для установки на изделие. В корпусе размещена на двух опорных поясах спасаемая капсула с накопителем, электрически связанным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482026
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.05.2013
№216.012.416f

Система запуска ракетного двигателя твердого топлива и заборник давления ракетного двигателя твердого топлива

Система запуска ракетного двигателя твердого топлива содержит пиропатроны в крышке корпуса, форсажную трубку, воспламенитель и узел его крепления. Узел крепления воспламенителя содержит стакан, кольцо и продольные винты, проходящие через кольцо и стенки стакана и вворачиваемые в резьбовые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482321
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.05.2013
№216.012.4170

Способ испытаний раздвижного сопла ракетного двигателя в барокамере с газодинамической трубой и стендовое раздвижное сопло для его реализации

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при наземной огневой отработке раздвижного сопла высотного ракетного двигателя. При испытаниях раздвижного сопла ракетного двигателя в барокамере с газодинамической трубой выдвигают насадок сопла в газовый поток после выхода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482322
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.06.2013
№216.012.4bb0

Способ изготовления фильтров

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к технологии изготовления изделий в пресс-форме, и может быть применено для изготовления фильтров, например, маслобаков газотурбинных установок. Способ изготовления фильтров включает размещение периферийной части металлической сетки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484958
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4e3c

Спасаемый накопитель информации

Изобретение относится к аварийным сигнальным устройствам. Спасаемый накопитель информации содержит корпус, спасаемую капсулу с накопителем информации, электрически связанным быстроразъемным соединителем с бортовой системой управления, устройство продольной фиксации спасаемой капсулы и поршневую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485610
Дата охранного документа: 20.06.2013
27.08.2013
№216.012.64cc

Ракетный двигатель твердого топлива

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при создании ракетного двигателя твердого топлива с зарядом, имеющим глухой канал. Ракетный двигатель содержит корпус, заряд с глухим каналом, частично утопленное в корпус сопло и кольцевой воспламенитель. Сопло снабжено...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491441
Дата охранного документа: 27.08.2013
+ добавить свой РИД