×
04.04.2019
219.016.fbfc

ЗАРЯД ТВЕРДОГО ТОПЛИВА ДЛЯ РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ УПРАВЛЯЕМОЙ РАКЕТЫ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Заряд твердого топлива для ракетного двигателя управляемой ракеты включает топливную шашку с центральным каналом и торцевые бронировки. Торцевые бронировки выполнены двухслойными. Внутренний слой бронировки, примыкающий к топливу, выполнен из материала, обеспечивающего высокую адгезию к топливу, например линолеума. Внешний слой бронировки выполнен из огнезащитного материла с высокой демпфирующей способностью, например асболавсановой ткани. Изобретение позволит создать конструкцию вкладного заряда твердого ракетного топлива, обеспечивающего постоянную по времени зависимость тяги от времени, обладающего повышеной эксплуатационнной надежностью за счет уменьшенных ударных нагрузок при запуске двигателя, улучшенными выходными характеристиками по суммарному импульсу тяги. 2 з.п.ф-лы, 4 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при проектировании, отработке и изготовлении вкладных зарядов твердого ракетного топлива (ТРТ) и ракетных двигателей, преимущественно для управляемых ракет (УР).

Известны конструкции вкладных зарядов ТРТ для ракетных двигателей различного назначения, обеспечивающие за счет особенностей своей конструкции нейтральный, прогрессивный, ступенчатый и др. режимы работы двигателя, и соответствующую кривую "тяга-время": Шапиро Я.М., Мазинг Г.Ю., Прудников Н.Е. "Теория ракетного двигателя на твердом топливе", М., 1965 г., стр.42-45, рис.2.1-2.8; PROF. DR. WALDEMAR WOLFF "Einfuhrung in die Ballistik - Raketen und Raketenballistik", Deutscher Militarverlag, Berlin, 1968, стр.100-104, рис. (Bild) 3.19, 3.20, 3.24, 3.25-3.27.

Одной из наиболее важных проблем при разработке ракетных двигателей твердого топлива (РДТТ) для УР, оснащенных сложной аппаратурой управления, является обеспечение близкой к нейтральной (постоянной по времени) зависимости "тяга-время" (фиг. 1). Для таких ракет в процессе полета необходимо свести к минимуму ударные нагрузки, источником которых может служить работающий ракетный двигатель. Перемещение заряда ТРТ значительной массы (100-150 кг) относительно камеры сгорания двигателя при запуске даже на 15... 20 мм (обусловленных допусками их геометрических размеров и температурными усадками топливного блока в пределах диапазона эксплуатации) может служить реальной причиной выхода из строя аппаратуры управления ракеты. Постоянство тяги РДТТ во времени, как известно, можно обеспечить, используя конструкцию заряда в виде цилиндрической шашки с центральным каналом, бронированной по торцам (см. , например, в источнике М.Баррер, А.Жоммот, Б.Фрейс де Вебеке, Ж. Ванденкеркхове, "Движение ракет", М., 1959 г., стр.117, Фиг.4.1 - прототип).

Однако конструкции зарядов такого типа применительно к управляемым ракетам обладают рядом недостатков.

1. При использовании высокоэнергетических, высокотемпературных топлив необходимая толщина применяемых для защиты торцов бронематериалов достигает 8. . . 10 мм и более, что приводит к уменьшению топлива в объеме заряда на 1,5-3,0% и соответственно к уменьшению суммарного импульса тяги и тяговооруженности двигателя.

2. РДТТ с зарядами всестороннего горения обеспечивают, как известно, высокий уровень перегрузок (до 150-200 ед.); кроме того, за счет высоких скоростей газовых потоков, омывающих заряд, возникает большой осевой перепад давления по длине заряда, следствием чего являются значительные нагрузки на опорный торец заряда и существенные деформации торцевого бронематериала (его сминание, раздавливание), что может привести к нерасчетной работе двигателя.

3. Наличие зазоров между зарядом и опорной решеткой двигателя приводит (при запуске двигателя) к реализации ударной нагрузки на ракету в целом, что негативно сказывается на работе аппаратуры управления.

Технической задачей изобретения является создание конструкции вкладного заряда ТРТ к управляемой ракете, обеспечивающего, с одной стороны, нейтральную зависимость R(t) и обладающего повышенной эксплуатационной надежностью (уменьшенными ударными нагрузками при запуске двигателя), с другой стороны, улучшенными выходными характеристиками по суммарному импульсу тяги.

Технический результат изобретения заключается в повышении надежности работы двигателя и ракеты в целом, в повышении выходных характеристик двигателя по суммарному импульсу тяги.

Указанная техническая задача решается путем использования в конструкции заряда твердого топлива для ракетного двигателя управляемой ракеты, включающего топливную шашку с центральным каналом и торцевые бронировки, двухслойных торцевых бронировок, при этом внутренний слой бронировки, примыкающий к топливу, выполнен из материала, обеспечивающего высокую адгезию к топливу, например линолеума, а внешний слой - из огнезащитного материла с высокой демпфирующей способностью, например асболавсановой ткани.

В сопловой оконечности заряда со стороны его наружной поверхности может быть выполнена коническая фаска с размерами, удовлетворяющими соотношению L/D= 0,2. . . 0,3, где L - длина конического участка, D - диаметр заряда на сопловом торце.

На головном торце заряда может быть выполнена коническая фаска, по размерам соответствующая фаске на сопловом торце.

На фигурах обозначено:
Фиг.1. Диаграмма "тяга-время"
R - тяга двигателя;
τ - время.

Фиг.2. Общий вид патентуемой конструкции
1 - твердотопливная шашка;
2 - внутренний слой торцевой бронировки;
3 - внешний слой торцевой бронировки.

Фиг.3. Диаграмма "давление-время"
4 - вариант заряда с конической фаской;
5 - вариант заряда без конической фаски;
Фиг. 4. Вариант размещения заряда патентуемой конструкции внутри ракетного двигателя
6 - заряд ТРТ;
7 - корпус ракетного двигателя;
8 - опора.

По патентуемому техническому решению (фиг.2) внутренний слой (2) торцевой бронировки, примыкающий к топливной шашке (1) и скрепленный с ним, выполняется из известных бронематериалов, например линолеума, а внешний слой (3), скрепляемый с внутренним - из термостойкого и огнестойкого материала с повышенной демпфирующей способностью, например асболавсановой ткани. Введение в конструкцию торцевой бронировки асболавсановой ткани позволяет реализовать "эффект армирования" линолеумной бронировки, максимально сохранить ее геометрические размеры при воздействии температурных и газодинамических нагрузок в работающем двигателе. Слоем асболавсановой ткани толщиной 1,0... 1,2 мм гасится (демпфируется) ударная нагрузка, действующая (фиг.4) на заряд (6) и опору (7) в момент запуска двигателя. При этом сохраняются необходимая толщина основного слоя бронировки (линолеума) и огнезащитные свойства асболавсанового слоя, что гарантирует устойчивую и надежную работу РДТТ в рабочем режиме. Дополнительно частичная разгрузка заряда от осевых нагрузок (осевой перегрузки и перепада давления по длине заряда) в патентуемой конструкции осуществляется за счет выполнения наружной поверхности заряда у соплового торца конической (фиг.2). Экспериментально установлено, что с этой целью оптимальное соотношение между длиной конического участка (L) и диаметром заряда (D) на сопловом торце должно быть в пределах L/D=0,2...0,3. Это позволяет существенно уменьшить осевой перепад давления по длине заряда (и нагрузку на опорный торец заряда при запуске) и соответственно устранить эффект эрозионного горения топлива и сопровождающего его всплеска давления в камере сгорания (фиг.3). Отклонение от указанного соотношения по нижнему пределу не позволяет снизить до допустимых пределов начальный пик давления и соответственно максимальную нагрузку, действующую на опорный торец заряда, а отклонение по верхнему пределу ведет к существенному уменьшению суммарного импульса тяги.

Для безусловного исключения неправильного снаряжения заряда в ракетный двигатель (конической поверхностью в головную часть двигателя, что при боевом применении может привести к разрыву двигателя) целесообразно выполнить аналогичную коническую фаску и в головной части заряда (фиг.2, вариант).

Эффективность изобретения экспериментально оценивалась на заряде со следующими основными характеристиками:
- твердотопливная шашка вкладного типа из баллиститного топлива;
- температура продуктов сгорания топлива 2800К;
- габариты заряда: длина 750 мм, наружный диаметр 350 мм, диаметр канала 75 мм;
- масса 110 кг;
- материал бронировки:
внутренний слой - линолеум толщиной 3...4 мм;
внешний слой - асболавсановая ткань толщиной 1 мм;
- конический участок у соплового торца заряда длиной 75 мм с выходом на диаметр 300 мм.

Изготовление заряда осуществляли из топливной массы методом шнекового прессования. Скрепление торцевых бронировок с топливом (и между собой) осуществлялось с использованием известных клеящих составов.

1.Зарядтвердоготопливадляракетногодвигателяуправляемойракеты,включающийтопливнуюшашкусцентральнымканаломиторцевыебронировки,отличающийсятем,чтоторцевыебронировкивыполненыдвухслойными,приэтомвнутреннийслойбронировки,примыкающийктопливу,выполненизматериала,обеспечивающеговысокуюадгезиюктопливу,напримерлинолеума,авнешнийслой-изогнезащитногоматериласвысокойдемпфирующейспособностью,напримерасболавсановойткани.12.Зарядпоп.1,отличающийсятем,чтовсопловойоконечностизарядасостороныегонаружнойповерхностивыполненаконическаяфаскасразмерами,удовлетворяющимисоотношению:L/D=0,2...0,3,гдеL-длинаконическогоучастка;D-диаметрзаряданасопловомторце.23.Зарядпоп.1или2,отличающийсятем,чтонаголовномторцезарядавыполненаконическаяфаска,поразмерамсоответствующаяфаскенасопловомторце.3
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 169.
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
Показаны записи 1-10 из 82.
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.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.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
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.bdd8

Заряд ракетного твердого топлива

Заряд ракетного твердого топлива содержит корпус и прочноскрепленный с ним топливный блок с каналом круглой формы и щелевой частью. Канал выполнен с соотношением диаметров в щелевой и круглой части 1,10...1,13. Вершины щелей расположены на конической поверхности с полууглом раскрытия 5...8,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02221158
Дата охранного документа: 10.01.2004
20.02.2019
№219.016.bdf9

Наполнитель для повышения огнеэррозионной стойкости литьевых бронесоставов на основе ненасыщенных полиэфирных смол и способ его получения

Предлагаемое изобретение относится к ракетной технике и касается разработки наполнителя с целью повышения огнеэррозионной стойкости, механической и адгезионной прочности бронесоставов различных типов. Данный наполнитель получают методом соединения органического наполнителя -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02225424
Дата охранного документа: 10.03.2004
20.02.2019
№219.016.be03

Способ изготовления заряда смесевого ракетного твердого топлива

Изобретение относится к области изготовления зарядов ракетного двигателя из смесевого ракетного топлива (СРТТ). Согласно изобретению способ изготовления заряда СРТТ включает в себя дозирование компонентов СРТТ в смеситель предварительного смешивания смесительной машины, перемешивание доз...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02219150
Дата охранного документа: 20.12.2003
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
+ добавить свой РИД