×
10.04.2019
219.017.034a

СОПЛО РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области машиностроения и направлено на создание защитных устройств сопла ракетного двигателя. Устройство содержит защитную заглушку, установленную на срезе сопла и герметизирующую заглушку внутри сопла. Сопло ракетного двигателя изготовлено из эрозионностойкого пресс-материала и содержит защитную заглушку, установленную на срезе сопла, выполненную в виде цилиндрического стакана с утонением и закрепленную на внешней стороне сопла. Защитная заглушка закреплена на внешней стороне сопла посредством клеевого шва. Между торцевой поверхностью защитной заглушки и торцевой поверхностью среза сопла установлена прокладка из антиадгезионного материала, преимущественно фторопласта. Защитная заглушка выполнена из материала, обладающего более низкими прочностными характеристиками, чем материал сопла, преимущественно пенопласта, и имеет сквозное отверстие. Внутри сопла установлена герметизирующая заглушка. Толщина защитной заглушки определяется зависимостью, приведенной в описании настоящего изобретения. Изобретение позволяет повысить надежность срабатывания узла при выходе двигателя на рабочий режим, а также улучшить тягово-импульсные характеристики. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения и направлено на создание защитных устройств сопла ракетного двигателя, установленных на его срезе и служащих для защиты внутренней поверхности сопла от воздействия различных факторов.

Известна конструкция сопла ракетного двигателя, в котором установлена заглушка, представляющая собой пластину с отбортовкой, на которой закреплен корпус с воспламенителем и пиропатроном, а на срезе сопла установлено клеммное кольцо с пиропатроном (пат. США №3855789, НКИ 60-225; МКИ F02K 9/06 1974 г.). Недостатком данной конструкции является наличие двух пиропатронов, усложняющих систему управления, а следовательно уменьшающих надежность срабатывания узла.

Известно сопло ракетного двигателя, изготовленное из металла и содержащее защитную заглушку, установленную на срезе сопла, выполненную в виде цилиндрического стакана с утонением и закрепленную на внешней стороне сопла при помощи резьбового соединения (DE 1113612 А, МПК F02K 9/97, 1961).

Недостаток этой конструкции заключается в сложности ее крепления и громоздкости за счет наличия резьбового соединения, что увеличивает вес изделия и ухудшает тягово-импульсные характеристики. Особенно это существенно, когда сопло изготавливается из углепластика, а защитная заглушка из металла (как в прототипе), что требует значительной толщины сопла, для сохранения прочности конструкции. В ракетных двигателях, работающих при температуре от 1800°К до 3600°К, сопла должны изготавливаться из углепластиков (Г.И.Назаров, В.В.Сушкин. Теплостойкие пластмассы. Справочник. М.: Машиностроение, 1980 г.).

Задачей изобретения является повышение надежности срабатывания и улучшение тягово-импульсных характеристик.

Указанная задача решается тем, что в сопле ракетного двигателя, содержащем защитную заглушку, установленную на срезе сопла, выполненную в виде цилиндрического стакана с утонением и закрепленную на внешней стороне сопла, изготовленного из эрозионностойкого пресс-материала, а защитная заглушка закреплена на внешней стороне сопла посредством клеевого шва, причем между торцевой поверхностью защитной заглушки и торцевой поверхностью среза сопла установлена прокладка из антиадгезионного материала, преимущественно фторопласта, защитная заглушка выполнена из материала, обладающего более низкими прочностными характеристиками, чем материал сопла, преимущественно пенопласта, а внутри сопла установлена герметизирующая заглушка, при этом толщина защитной заглушки в месте утонения равна:

,

где δ - толщина защитной заглушки в месте утонения;

р - максимальное давление срабатывания герметизирующей заглушки;

d1 - диаметр утонения защитной заглушки;

d2 - наружный диаметр защитной заглушки;

τср - временное сопротивление срезу материала защитной заглушки,

а в защитной заглушке выполнено сквозное отверстие ступенчатой формы, причем входная часть отверстия, расположенная на наружной поверхности защитной заглушки не проецируется на внутреннюю поверхность сопла и герметизирующую заглушку.

На чертеже представлен общий вид сопла ракетного двигателя.

Сопло выполнено из эрозионностойкого пресс-материала, преимущественно углепластика (пластмассы, армированной углеродным волокном или углеродной тканью, методом горячего прессования, например, УВЗФ2, П-5-12) и содержит герметизирующую заглушку 2 и защитную заглушку 3. Защитная заглушка 3 выполнена преимущественно из пенопласта (обладает более низкими прочностными характеристиками, чем материал сопла) в виде стакана и установлена на срезе сопла 1. Защитная заглушка 3 своей внутренней боковой поверхностью 4 взаимодействует с цилиндрической наружной поверхностью 5 среза сопла 1 через элемент крепления, выполненный в виде клеевого шва. Между внутренней поверхностью 6 днища защитной заглушки 3 и торцом 7 среза сопла 1 установлена прокладка 8 из антиадгезионного материала. В защитной заглушке 3 на цилиндрической поверхности 4 выполнена кольцевая проточка 9, один из торцов которой является продолжением торцевой поверхности 6 защитной заглушки 3. Герметизирующая заглушка 2 имеет пределы давления срабатывания. Обычно для двигателя это величины 0,15…0,5 МПа. Толщина защитной заглушки 3 в месте утонения "δ" определяется по формуле:

,

где δ - толщина защитной заглушки в месте утонения;

р - максимальное давление срабатывания герметизирующей заглушки;

d1 - диаметр утонения защитной заглушки;

d2 - наружный диаметр защитной заглушки;

τср - временное сопротивление срезу материала защитной заглушки.

Благодаря этому разрушение защитной заглушки 3 происходит одновременно со срабатыванием герметизирующей заглушки 2, что необходимо для нормального выхода на режим ракетного двигателя. Введение коэффициента 0,9…0,95 позволяет компенсировать технологические погрешности изготовления герметизирующей и защитной заглушек. В защитной заглушке 3 выполнено сквозное отверстие 10, которое имеет ступенчатую форму. Входная часть 11 отверстия 10, расположенная на наружной поверхности защитной заглушки 3, не проецируется на внутреннюю поверхность 12 сопла 1 и герметизирующую заглушку 2.

Защитная заглушка 3 защищает внутреннюю полость сопла 1 от попадания внутрь посторонних предметов и от воздействия различных поражающих факторов. При изменении внешнего давления за счет подъема ракеты в разряженные слои атмосферы отверстие 10 позволяет выравнять наружное и внутреннее давления во избежание преждевременного вскрытия защитной заглушки 3. Благодаря ступенчатой форме отверстия 10 герметизирующая заглушка 2 и внутренняя поверхность 12 сопла 1 защищены от различных поражающих факторов.

При сборке клей наносится только на цилиндрическую поверхность 4 сопла 1. Благодаря этому не происходит попадание клея в полость кольцевого утонения 9. Так как между днищем 6 защитной заглушки 3 и торцом 7 сопла 1 установлена прокладка 8 из антиадгезионного материала, преимущественно фторопласта, не происходит склейка защитной заглушки 3 и торца 7 сопла 1.

При достижении в сопле 1 определенного давления газов происходит вскрытие герметизирующей заглушки 2, а затем защитной заглушки 3. Так как защитная заглушка 3 выполнена из пенопласта (материала имеющего более низкие прочностные характеристики, чем материал сопла) и с кольцевым утонением 9, ее вскрытие гарантированно происходит по ослабленному сечению, независимо от качества и параметров клеевого шва. Благодаря подобранной величине «δ» толщины защитной заглушки 3 в месте утонения, обеспечивается нормальный выход на рабочий режим двигателя, улучшаются его тягово-импульсные характеристики.

Таким образом, как видно из вышеизложенного, повышается надежность срабатывания узла и улучшаются его тягово-импульсные характеристики.

Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 631.
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
10.04.2013
№216.012.33da

Сопло летательного аппарата

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,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478817
Дата охранного документа: 10.04.2013
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
20.06.2013
№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
10.08.2013
№216.012.5dc5

Клапан

Изобретение относится к арматуростроению, а именно к клапанам с пневматическим управлением, и предназначено для пуска и отсечки рабочего тела. Клапан содержит корпус с входным и выходным патрубками, элемент с втулкой на ребрах и седлом, установленный в корпус, подпружиненный затвор с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489626
Дата охранного документа: 10.08.2013
Показаны записи 1-10 из 57.
27.02.2013
№216.012.2c22

Способ управления движущимся объектом и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано в системах автоматического и автоматизированного управления движением различных объектов, например транспортных роботов, судов, летательных аппаратов и т.п. Технический результат - расширение функциональных возможностей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476825
Дата охранного документа: 27.02.2013
10.04.2013
№216.012.33da

Сопло летательного аппарата

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,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478817
Дата охранного документа: 10.04.2013
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
10.09.2013
№216.012.6846

Способ высотных испытаний крупногабаритного рдтт и установка для его осуществления

При высотных испытаниях ракетного двигателя создают разрежение за счет предварительного вакуумирования пространства вокруг двигателя, эжектирующих свойств струи продуктов сгорания в диффузоре и инжекции дополнительного газа в выхлопную магистраль. Запуск диффузора обеспечивают до момента...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492341
Дата охранного документа: 10.09.2013
10.09.2013
№216.012.6892

Твердотопливная ракета

Изобретение относится к ракетно-космической технике. Твердотопливная ракета содержит стартовый двигатель I ступени с пороховым аккумулятором давления разделения ступеней, прямоточный ракетный двигатель II ступени с соплом и воздуховодом, в камере дожигания которого размещен последовательно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492417
Дата охранного документа: 10.09.2013
20.09.2013
№216.012.6ca2

Клапан для регулирования расхода горячего газа

Изобретение относится к области машиностроения и направлено на совершенствование конструкций клапанов, работающих в условиях высоких температур и давлений и предназначенных для управления вектором тяги летательных аппаратов. Клапан для регулирования расхода горячего газа состоит из корпуса с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493461
Дата охранного документа: 20.09.2013
27.10.2013
№216.012.7a8c

Газораспределительный клапан

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено в качестве газораспределительных клапанов управлять летательными аппаратами по плоскостям тангажа, рыскания и крена. Газораспределительный клапан содержит корпус с входным и двумя выходными патрубками, с седлами, установленными в выходных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497034
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.11.2013
№216.012.7ece

Газораспределительный клапан

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для использования в клапанах, работающих в условиях высоких температур и давлений, при их транспортировке. Газораспределительный клапан содержит установленную с возможностью поворота вокруг оси в корпусе заслонку, связанную с валом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498135
Дата охранного документа: 10.11.2013
27.06.2014
№216.012.d6ec

Узел пары заслонка и седло регулятора расхода горячего газа

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к регуляторам расхода горячего газа, работающим на продуктах сгорания ракетных топлив и обеспечивающим управление летательным аппаратом в плоскостях тангажа, рыскания и крена. Узел пары заслонка и седло регулятора расхода горячего газа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520798
Дата охранного документа: 27.06.2014
10.11.2014
№216.013.0527

Способ соединения вала и силовой оболочки с помощью штифта

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к регуляторам расхода горячего газа, в которых валы соединены с силовой оболочкой при помощи штифтов. Способ соединения включает установку во входное отверстие силовой оболочки штифта и его запрессовку. В процессе перемещения штифта...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532717
Дата охранного документа: 10.11.2014
+ добавить свой РИД