×
20.02.2019
219.016.bdc0

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЫМООБРАЗОВАНИЯ РДТТ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
02233991
Дата охранного документа
10.08.2004
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: 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 испытаний по оценке дымообразования РДТТ. Техническая задача решается за счет использования в указанных испытаниях заряда твердого топлива торцевого горения, в т.ч. бронированного по длине различными бронепокрытиями. Способ позволяет дать количественную оценку дымообразующей способности отдельных источников дыма в РДТТ (ТРТ, бронепокрытия и др.) как на стадии обработки, так и после естественного или форсированного хранения РДТТ. Технический результат изобретения - получение объективной (достоверной) количественной информации по каждому источнику дыма в РДТТ, снижение затрат, повышение качества отработки РДТТ в целом. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при проектировании, отработке и проведении научно-исследовательских и проектно-конструкторских работ по созданию ракетных двигателей твердого топлива (РДТТ).

Одной из актуальных проблем при отработке РДТТ к управляемым реактивным снарядам является обеспечение низкого уровня их дымообразования. Дым ослабляет (поглощает, рассеивает) управляющие сигналы и затрудняет оператору наблюдение за целью. Поэтому при отработке ракетного двигателя должен быть гарантирован уровень дымообразования, не превышающий заданный техническим заданием.

Критерием, характеризующим дымообразование РДТТ, является его мощность дымообразования N(t) - величина, пропорциональная количеству "дымовых частиц" генерируемых двигателем в 1 сек. Оценка мощности дымообразования двигателя производится экспериментально-расчетным методом путем регистрации параметров дымового шлейфа двигателя в мерном сечении и последующего вычисления по замеренным параметрам мощности дымообразования по формуле

где К - коэффициент, характеризующий геометрические размеры струи и длину пути светового луча в мерном сечении дымового шлейфа;

J0 - величина светового сигнала на входе в мерное сечение дымового шлейфа;

J(t) - величина светового сигнала на выходе из мерного сечения дымового шлейфа в момент времени t;

V(t) - скорость потока в мерном сечении дымового шлейфа в момент времени t, вычисляемая по формуле

где Рдин(t) - динамическое давление в мерном сечении дымового шлейфа в момент времени t,

T(t) - температура в мерном сечении дымового шлейфа в момент времени t,

Р - барометрическое давление окружающего воздуха.

Формула (1) является следствием известного закона Бугера-Бэра, связывающего характеристики рассеивания (поглощения) излучения с характеристиками рассеивающей (поглощающей) среды.

По результатам экспериментальной оценки строится график зависимости N(t), позволяющий судить о мощности дымообразования двигателя в процессе его работы.

По известному патенту (пат. РФ №2181441) оценки дымообразования модельного заряда не предусматривается возможность дифференцированной количественной оценки мощности дымообразования отдельного источника дыма (твердого топлива, бронепокрытия).

Он позволяет дать только интегральную оценку о дымообразовании двигателя в целом и качественную оценку по отдельным бронепокрытиям. В то же время отсутствие информации о количественном "вкладе" в общее дымообразование отдельных источников дыма не позволяет целенаправленно проводить разработку (доработку) топлив, бронематериалов и других источников дыма в составе РДТТ. Оценка различных конструкций зарядов в составе двигателя путем проведения натурных испытаний по принципу "лучше-хуже" требует и существенных материальных затрат.

Технической задачей изобретения является повышение информативности при проведении оценки дымообразования РДТТ в натурных условиях, уменьшение трудозатрат, повышение производительности способа, повышение достоверности определения дымообразования при оценке различных бронематериалов и других источников дыма в составе РДТТ. Сущность изобретения, в части повышения информативности способа, заключается в дифференцированной оценке мощности дымообразования топлива и бронепокрытия. Для этого при проведении натурных испытаний РДТТ с замером параметров дымообразования используют цилиндрический бесканальный заряд (1) торцевого горения, выполненный из одной марки топлива, бронированный по боковой поверхности (фиг.1). При горении такого заряда в ракетном двигателе с постоянной площадью критического сопла (dкр=const) обеспечивается постоянный уровень скорости горения топлива, а следовательно, и постоянный уровень давления и расхода продуктов сгорания топлива (фиг.1б). Так как скорости потока продуктов сгорания для зарядов торцового горения весьма малы (как правило, не более 2...3 м/с), то в конструкции такого заряда обеспечивается равномерное воздействие продуктов сгорания на всю поверхность оголенного бронепокрытия в течение всего времени горения заряда.

При наличия только двух источников дыма - топлива и бронепокрытия - конструкция заряда торцевого горения позволяет обеспечить постоянную составляющую (I) мощности дымообразования топлива (Nтопл=const) и переменную составлявшую (2) мощности дымообразования бронематериала (фиг.2).

При этом начальный уровень дымообразования определяется только дымообразованием топлива (оголенный участок бронепокрытия при t=0 отсутствует, Nбp=0). Это позволяет с достаточной для практики точностью выполнять дифференцированную количественную оценку дымообразования топлива и бронепокрытия, а именно:

- дымообразование топлива оценить величиной интеграла N0·tк, a дымообразование бронепокрытия величиной интеграла

где tк - время горения заряда.

Полученная таким образом первичная информация может быть использована для расчета коэффициентов дымности материалов, их количественного вклада в дымообразование проектируемых РДТТ.

Технический результат изобретения - повышение достоверности оценки дымообразования различных бронематериалов, твердых ракетных топлив (ТРТ); уменьшение трудозатрат и повышение производительности способа за счет того, что натурным испытаниям подвергают цилиндрический заряд торцевого горения, бронированный при необходимости на фиксированных участках боковой поверхности различными бронематериалами (патент РФ №218144). Достоверность определения дымоообразования различных бронепокрытий достигается в данном случае за счет воздействия на них идентичного состава продуктов сгорания топлива при идентичных внутрибаллистических характеристиках (давление, температура) и идентичных атмосферных условиях (температура, влажность, атмосферное давление окружающего воздуха). Снижение трудозатрат и повышение производительности способа достигается за счет сокращения числа испытаний, их продолжительности (в одном опыте сразу оценивается несколько бронематериалов), затрат на изготовление модельных зарядов.

В способе оценки дымообразования РДТТ, основанном на сжигании бронированного заряда твердого топлива торцевого горения в стендовых условиях, регистрации параметров дымового шлейфа: динамического давления, температуры и ослабления светового сигнала в мерном сечении, расчете по полученным данным комплексного параметра - мощности дымообразования N(t), дымообразование бронепокрытия определяют по следующей зависимости:

где N0 - мощность дымообразования в начальный момент времени;

tк - время горения заряда.

В способе, использующем заряд, забронированный различными по длине заряда бронепокрытиями, по скорости горения топлива, с учетом длины каждого из участков бронепокрытия, определяются моменты времени t1, t2, ..., ti, соответствующие достижению фронтом горения топлива стыков участков бронепокрытия, а о мощности дымообразования Nбр i судят по

где tк - время горения заряда,

Nбр i - мощность дымообразования i-го бронепокрытия;

1, 2, ..., i - номер фиксированных участков по длине боковой поверхности заряда с различными бронематериалами.

В способе, использующем РДТТ или его элементы: топливную шашку, заряд ТРТ с бронепокрытием, ТЗП, подвергнутые длительному естественному или ускоренному при повышенной температуре хранению, об изменении дымообразования судят по соотношениям

где ΔМ - увеличение дымообразования двигателя;

ΔMi - увеличение дымообразования i-го элемента двигателя (топлива, бронепокрытия, ТЗП);

Nxp - мощность дымообразования РДТТ, прошедшего естественное или ускоренное старение;

- мощность дымообразования i-го элемента РДТТ, прошедшего естественное или ускоренное старение.

Отличительными признаками предложенного способа являются:

- механизм выделения составляющих мощности дымообразования из интегральной зависимости N(t);

- использование заряда торцевого горения с комбинированным по длине боковой поверхности бронепокрытием из различных бронематериалов;

- механизм выделения составляющих мощности дымообразования с комбинированным по длине заряда бронепокрытием;

- порядок оценки дымообразования РДТТ и его элементов в процессе длительного хранения.

Технический результат, достигаемый изобретением в целом, характеризуется:

- получением объективной информации о дымообразовании каждого из источников дыма, что позволяет более эффективно проводить отработку новых материалов (ТРТ, бронепокрытия, ТЗП) и объективно оценивать уровень дымообразования заряда и двигателя на ранних стадиях отработки;

- повышением достоверности информации, снижением трудозатрат, повышением производительности при проведении испытаний с оценкой дымообразования, что в конечном итоге повышает качество и снижает сроки отработки двигателей;

- возможностью оценки дымообразования двигателя и отдельных источников дыма в процессе эксплуатации и гарантийных сроков хранения.

Сущность предложенного способа поясняется следующими графическими материалами:

Фиг.1 - ракетный двигатель с модельным зарядом:

а) общий вид двигателя;

б) зависимость "давление-время";

1 - заряд, 2-двигатель

1 - длина бронечехла, δ - толщина бронечехла.

Фиг.2 - механизм выделения составляющих мощности дымообразования N(t) для заряда торцевого горения:

а) заряд торцевого горения;

б) остаток бронепокрытия после выгорания топлива;

в) зависимость N(t), выделение составляющих мощности дымообразования.

Фиг.3 - модельный заряд ТРТ с комбинированным бронепокрытием и механизм выделения составляющих мощности дымообразования отдельных бронематериалов:

а) заряд с комбинированным бронепокрытием;

б) остаток бронировки после выгорания топлива;

в) зависимость N(t), выделение составляющих мощности дымообразования;

3, 4, 5 - различные бронематериалы;

- интегральная характеристика мощности дымообразования i-го бронематериала;

- интегральная характеристика мощности дымообразования топлива;

m3, m4, m5 - унесенная масса 3-го, 4-го, 5-го бронематериала.

Фиг.4 - зависимость мощности дымообразования РДТТ с зарядом торцевого горения, подвергнутого старению:

N(t) - мощность дымообразования "свежего" двигателя;

Nxp(t) - мощность дымообразования "старого" двигателя;

ΔМТРТ - увеличение мощности дымообразования "старого" двигателя за счет ТРТ;

ΔМбр - увеличение мощности дымообразования "старого" двигателя за счет бронепокрытия.

136400000012-DOC.tiftifdrawing80гдеN-мощностьдымообразованиявначальныймоментвремени;t-времягорениязаряда.146800000013-DOC.tiftifdrawing84гдеt-времягорениязаряда,N-мощностьдымообразованияi-гобронепокрытия;1,2,...,i-номерфиксированныхучастковподлинебоковойповерхностизарядасразличнымибронематериалами.137300000014-DOC.tiftifdrawing89137500000015-DOC.tiftifdrawing90гдеΔМ-увеличениедымообразованиядвигателя;ΔМ-увеличениедымообразованияi-гоэлементадвигателя(топлива,бронепокрытия,ТЗП);N-мощностьдымообразованияРДТТ,прошедшегоестественноеилиускоренноестарение;6700000016-DOC.tiftifdrawing941.СпособоценкидымообразованияРДТТ,основанныйнасжиганиибронированногозарядатвердоготопливаторцевогогорениявстендовыхусловиях,регистрациипараметровдымовогошлейфа:динамическогодавления,температурыиослаблениясветовогосигналавмерномсечении,расчетепополученнымданнымкомплексногопараметра-мощностидымообразованияN(t),отличающийсятем,чтодымообразованиебронепокрытияопределяютпоследующейзависимости:12.Способпоп.1,отличающийсятем,чтоиспользуютзаряд,забронированныйразличнымиподлинезарядабронепокрытиями,приэтомпоскоростигорениятоплива,сучетомдлиныкаждогоизучастковбронепокрытия,определяютсямоментывремениt,t,...,t,соответствующиедостижениюфронтомгорениятопливастыковучастковбронепокрытия,аомощностидымообразованияNсудятпо23.Способпоп.1,отличающийсятем,чтоиспользуютРДТТилиегоэлементы:топливнуюшашку,зарядТРТсбронепокрытием,ТЗП,подвергнутыедлительномуестественномуилиускоренномуприповышеннойтемпературехранению,обизменениидымообразованиясудятпосоотношениям3
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 153.
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.bdd0

Пиропатрон для катапультного кресла пилотируемого летательного аппарата

Пиропатрон системы аварийного спасения экипажей летательных аппаратов включает гильзу, капсюль-воспламенитель, петарду, твердотопливные шашки, пыж, колосник и прокладочные элементы. Твердотопливные шашки выполнены канальными и бронированными по наружной поверхности. Петарда выполнена из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02230211
Дата охранного документа: 10.06.2004
Показаны записи 1-10 из 15.
20.02.2019
№219.016.bdd0

Пиропатрон для катапультного кресла пилотируемого летательного аппарата

Пиропатрон системы аварийного спасения экипажей летательных аппаратов включает гильзу, капсюль-воспламенитель, петарду, твердотопливные шашки, пыж, колосник и прокладочные элементы. Твердотопливные шашки выполнены канальными и бронированными по наружной поверхности. Петарда выполнена из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02230211
Дата охранного документа: 10.06.2004
20.02.2019
№219.016.be11

Устройство для бронирования твердотопливных зарядов

Устройство относится к изготовлению зарядов из твердых ракетных топлив, а именно к устройствам бронирования зарядов литьем под давлением. Содержит пресс-форму с выталкивателем и профилирующий элемент, установленный в полости пресс-формы перед выталкивателем. Поверхность профилирующего элемента,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02216444
Дата охранного документа: 20.11.2003
20.02.2019
№219.016.be18

Твердотопливный заряд для ракетного двигателя

Твердотопливный вкладной заряд для вращающегося ракетного двигателя выполнен с утопленными внутрь камеры сгорания сопловыми бобышками. В сопловой части заряда со стороны его наружной поверхности выполнены пазы. Профиль пазов эквидистантно сопряжен в продольном и поперечном сечениях с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02211350
Дата охранного документа: 27.08.2003
20.02.2019
№219.016.be22

Вкладной заряд медленногорящего твердого топлива

Изобретение относится к области создания бронированных зарядов твердого топлива. Согласно изобретению вкладной заряд медленногорящего твердого топлива на основе аммиачной селитры и ацетилцеллюлозного связующего бронируют двухслойным покрытием по боковой поверхности и покрытием по торцевой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02215722
Дата охранного документа: 10.11.2003
01.03.2019
№219.016.ca0d

Способ бронирования твердотопливных зарядов

Изобретение относится к изготовлению вкладных бронированных твердотопливных зарядов, преимущественно используемых в ракетных системах различного назначения. Способ включает нанесение адгезионного подслоя на топливную шашку, сушку подслоя, установку и центрирование ее в пресс-форме, разогрев...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02209135
Дата охранного документа: 27.07.2003
01.03.2019
№219.016.ca37

Способ бронирования заряда твердого ракетного топлива

Изобретение относится к области изготовления вкладных зарядов твердого топлива. Предложенный способ бронирования заряда твердого ракетного топлива включает нанесение адгезионного миграционностойкого подслоя на шашку-заготовку и бронирование ее с помощью шнек-пресса экструзионным методом. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002259919
Дата охранного документа: 10.09.2005
08.03.2019
№219.016.d5cb

Баллиститное топливо

Изобретение относится к области разработки высокоэнергетических быстрогорящих твердых ракетных топлив баллиститного типа, используемых в качестве энергоисточников ракетных двигателей. Топливо включает, мас.%: 32,2-35,3 нитроглицерина, 0,5-2,3 динитротолуола, 11,5-17,7 октогена, 0,3-1,1...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02189371
Дата охранного документа: 20.09.2002
11.03.2019
№219.016.d7c2

Устройство для смешения компонентов взрывчатых составов и прессования изделий из них

Изобретение относится к области смешения взрывчатых составов, в том числе порохов и твердых ракетных топлив, и прессованных изделий из них. Устройство включает в себя верхний и нижний смесители с разъемными корпусами, мешалками с узлами уплотнений и подшипниковыми узлами, и шнековыми...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02219149
Дата охранного документа: 20.12.2003
11.03.2019
№219.016.ddfb

Заряд твердого топлива для ракетного двигателя

Заряд твердого топлива для ракетного двигателя со звездообразным каналом и углублениями вдоль образующих на наружной поверхности, расположенными по осям симметрии выступов звездообразного канала, выполнен вкладным и всестороннего горения. Профили участков канала заряда между выступами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02178092
Дата охранного документа: 10.01.2002
11.03.2019
№219.016.de17

Твердотопливный заряд для ракетного двигателя

Изобретение относится к области ракетной техники. Заряд состоит из пороховой шашки с нанесенным на нее слоем ацетилцеллюлозного бронепокрытия. Поверх ацетилцеллюлозного бронепокрытия нанесен экранирующий пленочный слой. Экранирующий пленочный слой предпочтительно выполнен из синтетического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02164616
Дата охранного документа: 27.03.2001
+ добавить свой РИД