×
10.04.2013
216.012.33da

Результат интеллектуальной деятельности: СОПЛО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области машиностроения, а именно к конструкциям сопел летательных аппаратов, и может быть использовано для сопловых блоков летательных аппаратов, в которых устанавливаются заглушки, служащие для защиты внутренней полости летательного аппарата. Сопло содержит раструб, изготовленный из эрозионностойкого пресс-материала, металлическую герметизирующую заглушку, скрепленную с внутренней поверхностью раструба органической связкой, и защитную заглушку, установленную внутрь раструба заподлицо с его срезом и скрепленную с внутренней поверхностью раструба органической связкой. Защитная заглушка выполнена из пенопласта и имеет радиальную кольцевую проточку, выполненную на ее наружной боковой поверхности, а также кольцевой паз, выполненный на ее торцевой поверхности напротив радиальной кольцевой проточки. Металлическая герметизирующая заглушка выполнена с кольцевым утонением, соосным с осью раструба. В защитной заглушке выполнена соосная с осью раструба цилиндрическая выемка, полость которой сообщена сквозным отверстием с полостью радиальной кольцевой проточки. Полость радиальной кольцевой проточки сообщена с атмосферой, а диаметр цилиндрической выемки превышает диаметр кольцевого утонения металлической герметизирующей заглушки. Изобретение позволяет повысить надежность работы сопла. 3 ил.
Основные результаты: Сопло летательного аппарата, содержащее раструб, изготовленный из эрозионностойкого пресс-материала, металлическую герметизирующую заглушку, скрепленную с внутренней поверхностью раструба органической связкой, защитную заглушку, выполненную из быстро сгорающего материала, преимущественно пенопласта, и имеющую радиальную кольцевую проточку, выполненную на ее наружной боковой поверхности, а также кольцевой паз, выполненный на ее торцевой поверхности напротив радиальной кольцевой проточки, установленную внутрь раструба заподлицо с его срезом и скрепленную с внутренней поверхностью раструба органической связкой, нанесенной на часть наружной боковой поверхности заглушки до кольцевой проточки со стороны меньшего диаметра, отличающееся тем, что металлическая герметизирующая заглушка выполнена с кольцевым утонением, соосным с осью раструба, а в защитной заглушке выполнена, соосная с осью раструба цилиндрическая выемка, полость которой сообщена сквозным отверстием с полостью радиальной кольцевой проточки, при этом полость радиальной кольцевой проточки сообщена с атмосферой, а диаметр цилиндрической выемки превышает диаметр кольцевого утонения металлической герметизирующей заглушки.

Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения, а именно к конструкциям сопел летательных аппаратов, в которых устанавливаются заглушки, служащие для защиты внутренней полости летательного аппарата.

Известна конструкция сопла летательного аппарата, в которой внутри сопла установлена заглушка с центральным кольцевым утолщением и с кольцевым пазом по краям утолщения, обеспечивающим гарантируемое разрушение заглушки при воздействии на нее продуктов сгорания топлива двигателя (п. США №3229635 НКИ 239-288, 1966 г.).

Недостаток этой конструкции заключается в том, что данная заглушка вскрывается при одинаковом давлении снаружи и изнутри, поэтому не обеспечивает защиту от воздействия внешних факторов, а именно от внешнего давления, на определенном этапе превышающего расчетное давление прорыва.

Известна конструкция сопла летательного аппарата, в которой заглушка из быстро сгорающего материала, преимущественно пенопласта, установлена внутрь раструба заподлицо с его срезом и имеет радиальную кольцевую проточку на наружной боковой поверхности и кольцевой паз на торцевой поверхности напротив кольцевой проточки (см. п. 2397357, РФ, кл. F02K 9/97, 2010 г.).

Недостаток этой конструкции заключается в том, что материал заглушки имеет небольшой предел прочности, а это может привести при случайном силовом воздействии к разрушению заглушки и как следствие разгерметизации внутренней полости летательного аппарата. Кроме того, в конструкции не предусмотрена связь внутренней полости аппарата с атмосферой, что не позволяет выравнивать внутреннее и внешнее давления при подъеме ракеты в разряженные слои атмосферы. Это может привести к преждевременному вскрытию заглушки.

Известно, что при работе сопел летательных аппаратов на продуктах сгорания топлива, имеющих температуру порядка 1800-3600°K, первые изготавливаются либо из стеклопластика или углепластика, либо из углерод-углеродных композиционных материалов. Так, в книге «Теплостойкие пластмассы» авторов Г.И.Назарова, В.В.Сушкина, М., Машиностроение, 1980 г., приведены характеристики углепластиков, например УВ3Ф2, П-5-12, и стеклопластиков, например П-5-2. В научно-техническом журнале « Двигатель», №2, 1999 г. в статье «Оправа для огня» авторов В.Миронова, Ю.Кочеткова, Н.Давыденко приведена конструкция сопла с насадком из углерод-углеродного композиционного материала.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности работы путем защиты внутренней поверхности сопла от разрушения.

Указанная задача решается тем, что сопло летательного аппарата, содержащее раструб, изготовленный из эрозионностойкого пресс-материала, металлическую герметизирующую заглушку, скрепленную с внутренней поверхностью раструба органической связкой, защитную заглушку, выполненную из быстро сгорающего материала, преимущественно пенопласта, и имеющую радиальную кольцевую проточку, выполненную на ее наружной боковой поверхности, а также кольцевой паз, выполненный на ее торцевой поверхности напротив радиальной кольцевой проточки, установленную внутрь раструба заподлицо с его срезом и скрепленную с внутренней поверхностью раструба органической связкой, нанесенной на часть наружной боковой поверхности заглушки до кольцевой проточки со стороны меньшего диаметра, металлическая герметизирующая заглушка выполнена с кольцевым утонением, соосным с осью раструба, а в защитной заглушке выполнена соосная с осью раструба цилиндрическая выемка, полость которой сообщена сквозным отверстием с полостью радиальной кольцевой проточки, при этом полость радиальной кольцевой проточки сообщена с атмосферой, а диаметр цилиндрической выемки превышает диаметр кольцевого утонения герметизирующей заглушки.

На фиг.1 приведена конструкция сопла летательного аппарата. На фиг.2 приведено кольцевое утонение металлической герметизирующей заглушки. На фиг.3 приведен вариант выполнения связи полости радиальной кольцевой проточки с атмосферой.

Сопло летательного аппарата состоит из сверхзвуковой части - раструба 1, изготовленного из эрозионностойкого пресс-материала, в который установлена заглушка 2, выполненная из быстро сгорающего материала, преимущественно пенопласта. Последняя контактирует с внутренней поверхностью раструба 1 на длине «L» и закреплена органической связкой 3. На наружной боковой поверхности заглушки 2 выполнена радиальная кольцевая проточка 4, а на ее торцевой поверхности, находящейся внутри раструба, выполнен кольцевой паз 5. Кольцевой паз 5 выполнен напротив радиальной кольцевой проточки 4. Другой торец 6 заглушки 2 установлен заподлицо с торцом 7 раструба 1, а между внутренней поверхностью раструба 1 и частью 8 наружной боковой поверхности заглушки 2 имеется зазор «δ». На торцевой поверхности заглушки 2, находящейся внутри раструба 1, выполнена цилиндрическая выемка 9 диаметром «D1». Ось цилиндрической выемки 9 совпадает с осью 10 раструба 1. Полость выемки 9 соединена сквозным отверстием 11 с полостью радиальной кольцевой проточки 4. Внутри раструба 1 ближе к минимальному сечению сопла установлена герметизирующая металлическая заглушка 12, закрепленная при помощи органической связки и имеющая кольцевое утонение 13 (фиг.2). Кольцевое утонение 13 соосно с осью 10 раструба 1 и имеет диаметр «D2», который меньше диаметра «D1» выемки 9. На фиг.3 показан вариант исполнения заглушки 2, где вместо кольцевого зазора «δ» на поверхности 8 выполнены сквозные продольные пазы 14, равномерно расположенные по поверхности 8, что обеспечивает сообщение полости радиальной кольцевой проточки 4 с атмосферой.

Устройство работает следующим образом. При неработающем двигателе защитная заглушка 2 обеспечивает защиту внутренней полости сопла, а герметизирующая заглушка 12 обеспечивает защиту и герметизацию при несанкционированном разрушении заглушки 2. Это может произойти вследствие малой прочности материала заглушки 2. Если летательный аппарат поднимается в верхние слои атмосферы, то во внутренней полости сопла возникает избыточное давление, которое может привести к нерасчетному вскрытию заглушки 2 по кольцевому пазу 5. Выполнение пазов 14 обеспечивает связь с атмосферой полости радиальной кольцевой проточки 4 и исключает разрушение заглушки 2 по кольцевому пазу 5 при воздействии на заглушку 2 внешнего высокого давления, например взрыва в атмосфере. Для выравнивания давлений выполнено отверстие 11 и создан зазор «δ», либо выполнены пазы 14. При включении сопла в работу под воздействием внутреннего давления заглушка 12 прорывается по кольцевому утонению 13, которое гарантирует расчетное давление вылета. Оторвавшаяся часть заглушки 12 диаметром «D2» попадает в выемку 9 заглушки 2. Благодаря тому, что диаметр «D1» выемки 9 больше диаметра «D2» это происходит гарантировано. Если бы выемка 9 отсутствовала, то оторвавшаяся часть заглушки 12 могла повредить внутреннюю поверхность раструба 1 или разрушить весь раструб 1. После улавливания оторвавшейся части, заглушка 2 вскрывается по пазу 5 и вылетает из сопла. Проведенные экспериментальные работы на воздухе показали следующее. Если заглушка 2 выполнялась без выемки 9, то на внутренней поверхности раструба 1 имелись сколы и трещины. После выполнения выемки 9 сколы и трещины отсутствовали.

Таким образом, как видно из вышеизложенного, обеспечивается повышение надежности работы за счет уменьшения вероятности разрушения раструба.

Сопло летательного аппарата, содержащее раструб, изготовленный из эрозионностойкого пресс-материала, металлическую герметизирующую заглушку, скрепленную с внутренней поверхностью раструба органической связкой, защитную заглушку, выполненную из быстро сгорающего материала, преимущественно пенопласта, и имеющую радиальную кольцевую проточку, выполненную на ее наружной боковой поверхности, а также кольцевой паз, выполненный на ее торцевой поверхности напротив радиальной кольцевой проточки, установленную внутрь раструба заподлицо с его срезом и скрепленную с внутренней поверхностью раструба органической связкой, нанесенной на часть наружной боковой поверхности заглушки до кольцевой проточки со стороны меньшего диаметра, отличающееся тем, что металлическая герметизирующая заглушка выполнена с кольцевым утонением, соосным с осью раструба, а в защитной заглушке выполнена, соосная с осью раструба цилиндрическая выемка, полость которой сообщена сквозным отверстием с полостью радиальной кольцевой проточки, при этом полость радиальной кольцевой проточки сообщена с атмосферой, а диаметр цилиндрической выемки превышает диаметр кольцевого утонения металлической герметизирующей заглушки.
СОПЛО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 636.
10.02.2013
№216.012.2338

Приборная панель космического аппарата

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для космических конструкций, например, каркасов приборных панелей. Приборная панель космического аппарата содержит несущие верхнее и нижнее основания, между которыми установлен заполнитель в виде сот, и закладные элементы....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474518
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.02.2013
№216.012.27bf

Кассетный боеприпас

Изобретение относится к военной технике, а более конкретно к кассетным боеприпасам. Кассетный боеприпас содержит корпус, в кормовой части которого расположен отсек с парашютной системой и срезаемым элементом. Парашютная система помещена в чехол. Парашютный отсек выполнен в виде тонкостенного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475695
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.03.2013
№216.012.3008

Артиллерийский осколочно-фугасный снаряд

Изобретение относится к военной технике, а более конкретно к осколочно-фугасным снарядам, которые применяются при стрельбе из артиллерийских орудий. Артиллерийский осколочно-фугасный снаряд содержит корпус с ведущим пояском, взрыватель и взрывчатое вещество. Корпус состоит из соединенных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477831
Дата охранного документа: 20.03.2013
27.04.2013
№216.012.3af9

Кран шаровой

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено, в частности, для использования в трубопроводной запорной арматуре пневмогидросистем ракет-носителей космического назначения, а также в любой отрасли промышленности, использующей гидравлическую технику, где необходимо периодически...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480658
Дата охранного документа: 27.04.2013
10.05.2013
№216.012.3e54

Тренога

Изобретение относится к треногам для установки приборов. Тренога содержит основание (1) с центральным отверстием (2) и тремя кронштейнами (3) у основания с выполненными в них проушинами (4). Между проушинами (4) на конической поверхности основания (1) содержатся проточки (5), обеспечивающие...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481523
Дата охранного документа: 10.05.2013
20.05.2013
№216.012.41f8

Способ испытаний управляющего сопла с эластичным опорным шарниром и приводом с определением угла поворота подвижной части сопла

Изобретение относится к области разработки летательных аппаратов, более конкретно к способу испытаний управляющего сопла. Способ заключается в том, что предварительно перед огневым испытанием в составе ракетного двигателя твердого топлива сопло или эластичный опорный шарнир, определяющий осевую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482458
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.06.2013
№216.012.4bf4

Солнечная батарея

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано при проектировании выносных конструкций космических аппаратов, преимущественно солнечных батарей (СБ). Солнечная батарея содержит раму, верхние и нижние створки, попарно связанные между собой шарнирами, на оси которых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485026
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4d30

Силовой блок двигательной установки ракеты-носителя

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано преимущественно в силовых блоках ракет-носителей (РН) для управления вектором тяги. Силовой блок РН с управляемым вектором тяги содержит хвостовой отсек для установки маршевого жидкостного ракетного двигателя (ЖРД) и силовое...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485342
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4e5d

Логопериодическая антенна

Изобретение относится к области антенной техники и может быть использовано в радиотехнических системах различного назначения в качестве самостоятельной сверхширокополосной антенны, либо в качестве базового элемента антенной решетки. Технической результат - повышение идентичности ширины...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485643
Дата охранного документа: 20.06.2013
27.07.2013
№216.012.5a46

Узел соединения заслонки с седлом клапана расхода горячего газа

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к конструкции клапанов для регулирования расхода горячего газа, работающих при высоких температурах и давлениях, и предназначено для управления летательным аппаратом по каналам крена, тангажа и рыскания. Узел соединения заслонки с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488731
Дата охранного документа: 27.07.2013
Показаны записи 1-10 из 395.
10.02.2013
№216.012.2338

Приборная панель космического аппарата

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для космических конструкций, например, каркасов приборных панелей. Приборная панель космического аппарата содержит несущие верхнее и нижнее основания, между которыми установлен заполнитель в виде сот, и закладные элементы....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474518
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.02.2013
№216.012.27bf

Кассетный боеприпас

Изобретение относится к военной технике, а более конкретно к кассетным боеприпасам. Кассетный боеприпас содержит корпус, в кормовой части которого расположен отсек с парашютной системой и срезаемым элементом. Парашютная система помещена в чехол. Парашютный отсек выполнен в виде тонкостенного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475695
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.03.2013
№216.012.3008

Артиллерийский осколочно-фугасный снаряд

Изобретение относится к военной технике, а более конкретно к осколочно-фугасным снарядам, которые применяются при стрельбе из артиллерийских орудий. Артиллерийский осколочно-фугасный снаряд содержит корпус с ведущим пояском, взрыватель и взрывчатое вещество. Корпус состоит из соединенных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477831
Дата охранного документа: 20.03.2013
27.04.2013
№216.012.3af9

Кран шаровой

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено, в частности, для использования в трубопроводной запорной арматуре пневмогидросистем ракет-носителей космического назначения, а также в любой отрасли промышленности, использующей гидравлическую технику, где необходимо периодически...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480658
Дата охранного документа: 27.04.2013
10.05.2013
№216.012.3e54

Тренога

Изобретение относится к треногам для установки приборов. Тренога содержит основание (1) с центральным отверстием (2) и тремя кронштейнами (3) у основания с выполненными в них проушинами (4). Между проушинами (4) на конической поверхности основания (1) содержатся проточки (5), обеспечивающие...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481523
Дата охранного документа: 10.05.2013
20.05.2013
№216.012.41f8

Способ испытаний управляющего сопла с эластичным опорным шарниром и приводом с определением угла поворота подвижной части сопла

Изобретение относится к области разработки летательных аппаратов, более конкретно к способу испытаний управляющего сопла. Способ заключается в том, что предварительно перед огневым испытанием в составе ракетного двигателя твердого топлива сопло или эластичный опорный шарнир, определяющий осевую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482458
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.06.2013
№216.012.4bf4

Солнечная батарея

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано при проектировании выносных конструкций космических аппаратов, преимущественно солнечных батарей (СБ). Солнечная батарея содержит раму, верхние и нижние створки, попарно связанные между собой шарнирами, на оси которых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485026
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4d30

Силовой блок двигательной установки ракеты-носителя

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано преимущественно в силовых блоках ракет-носителей (РН) для управления вектором тяги. Силовой блок РН с управляемым вектором тяги содержит хвостовой отсек для установки маршевого жидкостного ракетного двигателя (ЖРД) и силовое...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485342
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4e5d

Логопериодическая антенна

Изобретение относится к области антенной техники и может быть использовано в радиотехнических системах различного назначения в качестве самостоятельной сверхширокополосной антенны, либо в качестве базового элемента антенной решетки. Технической результат - повышение идентичности ширины...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485643
Дата охранного документа: 20.06.2013
27.07.2013
№216.012.5a46

Узел соединения заслонки с седлом клапана расхода горячего газа

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к конструкции клапанов для регулирования расхода горячего газа, работающих при высоких температурах и давлениях, и предназначено для управления летательным аппаратом по каналам крена, тангажа и рыскания. Узел соединения заслонки с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488731
Дата охранного документа: 27.07.2013
+ добавить свой РИД