×
18.05.2019
219.017.5930

РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА (ВАРИАНТЫ)

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при отработке ракетных двигателей твердого топлива с вкладными бронированными зарядами. Ракетный двигатель твердого топлива содержит корпус, воспламенитель, размещенный в передней или в задней части двигателя, утопленный в корпус многосопловой блок и вкладной заряд твердого ракетного топлива, размещенный в корпусе и бронированный по боковой поверхности и торцу. Многосопловой блок размещен в передней или задней части двигателя. На заряд со стороны бронированного торца установлен плотно, с натягом чехол из упругоэластичного материала, контактирующий с боковой бронированной поверхностью заряда, бронированным торцом заряда и днищем двигателя. Длина чехла составляет 0,1…1,0 длины забронированного участка боковой поверхности заряда. Изобретение позволяет снизить дымообразование и повысить надежность ракетного двигателя твердого топлива с вкладным зарядом за счет исключения перетоков продуктов сгорания над бронированной поверхностью заряда. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к конструкции ракетного двигателя на твердом топливе (РДТТ) с вкладным бронированным зарядом твердого ракетного топлива (ТРТ) и может быть использовано при проектировании, отработке и изготовлении РДТТ.

Известны конструкции РДТТ с вкладными бронированными по наружной поверхности зарядами ТРТ по патентам: RU 2259495, RU 2164616, RU 2079689, RU 2282741, RU 2305201, RU 2233991, RU 2179989, US 3564845.

Общей технической проблемой при реализации известных конструкций такого класса является сложность исключения при работе РДТТ перетоков высокотемпературных газообразных продуктов сгорания (ПС) в камере сгорания (КС) над бронированной наружной поверхностью заряда. Как правило, в таких конструкциях РДТТ с целью исключения перетоков ПС организуют застойную зону (Фиг.1), например, путем выполнения кольцевого уступа на бронепокрытии (11) боковой поверхности заряда (6) с установкой между уступом и диафрагмой (5) опорной поверхности КС эластичной уплотнительной прокладки (8). Исключение перетоков ПС в этом случае обеспечивается как за счет прямого механического поджатия заряда пружиной (4) к уплотнительной прокладке (8), так и за счет осевого перепада давления в КС (Δp=p12), где p1 - давление в головной части двигателя, р2 - давление в предсопловом объеме. Это позволяет исключить прогар бронепокрытия и аномальное (нерасчетное) горение заряда и функционирование РДТТ.

Близким аналогом и достаточно эффективной из известных конструкций РДТТ рассматриваемого типа является конструкция заряда для РД по пат. RU 2305201, МПК F02K 9/22, заявка RU 2005139878 от 20.12.2005 г., предусматривающая (Фиг.2) прочное скрепление бронированного по наружной поверхности заряда (6) ТРТ с задним днищем (9) с использованием (12) жидковязкого полимеризующегося состава (ЖВПС) с монолитным заполнением последним бокового зазора между корпусом и наружной поверхностью заряда и с исключением адгезии полимеризующегося состава к наружной поверхности заряда. Такая конструкция позволяет, с одной стороны, обеспечить надежную фиксацию заряда в КС, с другой стороны, обеспечить разгрузку соплового торца заряда от воздействия сжимающих напряжений, а за счет заполнения бокового зазора ЖВПС между зарядом и стенкой камеры сгорания ГГ (РДТТ) практически исключить воздействие высокотемпературных продуктов сгорания ТРТ на боковое (11) бронепокрытие заряда. Это, в свою очередь, позволяет обеспечить эффективность и надежность работы как заряда, так и РДТТ. Однако существенными недостатками указанной конструкции являются низкая технологичность и сложность ее реализации при вклейке заряда ТРТ в корпус, обусловленные как существенными трудовыми, так и энергетическими и временными затратами при осуществлении полимеризации ЖВПС. А также повышенное дымообразование при работе РДТТ, обусловленное активным термическим разложением как бронепокрытия заряда, так и заполняющего зазор состава (ЖВПС).

Известна также конструкция РДТТ по пат. RU 2079689 С1 (заявка 94004166 от 02.08.1994, МПК F02K 9/08) по основным сходным признакам с патентуемой конструкцией и принятая авторами за прототип. Основной недостаток прототипа - отсутствие дополнительной термозащиты бронепокрытия, что не позволяет гарантированно обеспечить работоспособность заряда, в т.ч. по требуемому уровню дымообразования.

Технической задачей изобретения является разработка конструкции РДТТ с торцевым или канально-торцевым бронированным по боковой поверхности зарядом ТРТ, обеспечивающим надежность работы РДТТ, за счет исключения перетоков ПС над бронированной поверхностью заряда с обеспечением низкого уровня дымообразования при работе ракетного двигателя.

Технический результат изобретения заключается в выполнении РДТТ с утопленным в корпус двигателя многосопловым блоком и размещенными в корпусе двигателя воспламенителем и вкладным зарядом ТРТ канально-торцевого горения, бронированного по боковой поверхности и заднему торцу. При этом многосопловой блок (10) двигателя и воспламенитель (2) заряда установлены в передней части двигателя (Фиг.3), а со стороны заднего торца на заряд установлен чехол (14) из упругоэластичного материала плотно, с натягом, контактирующий с боковым бронепокрытием (11) заряда и его задней бронированной поверхностью и задним торцом. При этом заряд выполнен из баллиститного либо смесевого твердого ракетного топлива, бронепокрытие (11) - из термопластичного бронематериала на основе ацетилцеллюлозы либо на основе акрилатных, полиуретановых композиций, а чехол (14) - из упругоэластичного материала, например из резины ИРП 3010. При этом воспламенитель может быть установлен не в передней, а задней части двигателя.

Технический результат также заключается в выполнении РДТТ с многосопловым блоком и воспламенителем в задней части двигателя (Фиг.4). При этом в корпусе РДТТ размещен вкладной заряд ТРТ торцевого или канально-торцевого горения, бронированный по боковой поверхности и переднему торцу, а со стороны переднего торца на заряд установлен чехол из упругоэластичного материала плотно, с натягом, контактирующий с боковой бронированной поверхностью заряда и его передним бронированным торцом и передним днищем двигателя. При этом заряд выполнен из баллиститного либо смесевого твердого ракетного топлива, бронепокрытие - из термопластичного бронематериала на основе ацетилцеллюлозы либо на основе акрилатных, полиуретановых композиций, а чехол (14) из упругоэластичного материала, например резины ИПР 3010.

Для патентуемых конструктивных вариантов РДТТ длину чехла по боковой поверхности заряда выполняют в пределах (0,1…1,0)Lбр, где Lбp - длина забронированного участка по боковой поверхности заряда.

Патентуемое изобретение поясняется на фигурах.

Фиг.1. Конструкция РДТТ с застойной зоной у соплового торца заряда.

Фиг.2. Конструкция прототипа (пат. RU 2305201).

Фиг.3. Патентуемая конструкция РДТТ с "утопленным" многосопловым блоком и воспламенителем в передней части двигателя.

Фиг.4. Патентуемая конструкция РДТТ с "утопленным" многосопловым блоком и воспламенителем в задней части двигателя.

На Фиг.1, Фиг.2, Фиг.3, Фиг.4 обозначены:

1 - переднее днище двигателя

2 - воспламенитель

3 - рассекатель

4 - пружина

5 - диафрагма

6 - заряд ТРТ

7 - корпус камеры сгорания РДТТ

8 - уплотнительная прокладка

9 - заднее днище двигателя

10 - сопловой блок

11 - бронепокрытие заряда ТРТ

12 - ЖВПС

13 - сопловая заглушка

14 - упругоэластичный чехол.

Сущность изобретения заключается в оснащении бронированного по боковой поверхности и торцу заряда (торцевого либо канально-торцевого горения) дополнительным термозащитным покрытием в виде чехла из упругоэластичного материала, плотно, с натягом, установленного на торцевую и боковую поверхности заряда. За счет плотного контакта чехла с бронепокрытием заряда удается обеспечить дополнительную термозащиту (бронезащиту) заряда, уменьшить воздействие высокотемпературных ПС твердого ракетного топлива на бронепокрытие заряда со стороны его наружной поверхности. В патентуемом изобретении в основном обеспечивается положительный эффект изобретений по пат. RU 2305201 (аналог) и пат. RU 2079689 (прототип). Однако реализация конструкции аналога сопровождается сложным технологическим процессом, включающим приготовление жидковязкого полимеризирующегося состава (ЖВПС), дозирование его в корпус двигателя, погружение заряда в корпус с осуществлением его центрирования, с предварительным нанесением на боковую бронированную поверхность заряда антиадгезионного подслоя и последующую полимеризацию скрепляющего состава при повышенной температуре, а в конструкции прототипа отсутствует внешняя дополнительная термозащита бронепокрытия. В патентуемой конструкции исключены указанные недостатки аналога и прототипа с обеспечением положительного эффекта - повышение надежности работы РДТТ с бронированным по боковой поверхности зарядом с обеспечением низкого дымообразования РДТТ, что весьма существенно при использовании последних в составе управляемых ракет, наводимых на цель по оптической линии визирования. Использование упругоэластичного чехла позволяет также за счет подбора толщины его торцевого участка компенсировать свободный (сборочный) осевой зазор при снаряжении зарядом корпуса РДТТ, что позволяет ограничить перемещение заряда в корпусе (РДТТ), снижает контактные напряжения на опорном торце заряда и способствует повышению эксплуатационной надежности заряда.

В патентуемой конструкции РДТТ (Фиг.3, Фиг.4) при срабатывании воспламенителя (2) в герметичной КС с сопловыми заглушками (13), вскрывающимися при нормированном давлении в КС (как правило, 30…50 кгс/см2), за счет волны давления от ПС воспламенительного состава, заряд плотно через упругоэластичный чехол (14) поджимается торцевой бронированной поверхностью к переднему (1) либо заднему днищу (9) РДТТ. Это исключает перетоки ПС после воспламенения ТРТ заряда над бронированными поверхностями. Последнее обеспечивает повышение надежности работы РДТТ и его низкое дымообразование. Указанный эффект экспериментально подтвержден при огневых стендовых испытаниях вариантов патентуемых конструкций РДТТ с замером параметров дымообразования в соответствии с пат. RU 2233991. Уменьшение дымообразования достигается за счет снижения термически разлагаемой массы бронепокрытия в процессе работы РДТТ, за счет дополнительной тепловой защиты бронепокрытия боковой поверхности заряда.

Выполнение длины чехла не менее 0,1Lбр обеспечивает эффективное уплотнение по торцу заряда, что гарантирует исключение перетоков газообразных ПС над боковой поверхностью заряда. Верхний предел по длине чехла обеспечивает надежную термозащиту бокового бронепокрытия с низкой термостойкостью (например, на основе ацетилцеллюлозы, патент RU 2179989). Промежуточные значения Lбp могут быть применены для бронепокрытий со сравнительно высокой термостойкостью, например, на основе наполненных бездымными добавками (гидразадикарбонамид и др. акрилатных соединений).

В основу патентуемого технического решения заложены следующие предложения:

1. Заряды ТРТ выполнены вкладными (не скрепленными с корпусом РДТТ), с возможностью свободного (но ограниченного габаритными размерами КС) перемещения внутри корпуса РДТТ.

2. Заряды ТРТ выполнены малогабаритными (проверенный диапазон: длина - до 0,5 м, калибр - до 0,15 м, масса от 0,5 до 8,0 кг).

3. Воспламенитель заряда выполняется с массой навески (mв), достаточной для эффективного воспламенения заряда и создания волны давления для перемещения заряда к днищу двигателя и плотного поджатия к нему через чехол из упругоэластичного материала (mв=1,0…8,0 г дымного ружейного пороха).

4. Заряды выполнены бронированными по торцу и боковой поверхности.

5. На заряд плотно, с натягом установлен чехол из упругоэластичного материала.

РДТТ работает следующим образом (Фиг.3, Фиг.4). После подачи импульса на пиропатрон срабатывает воспламенитель (2). За счет волны давления от продуктов сгорания (ПС) воспламенителя заряд (6) ТРТ перемещается к переднему (1) либо заднему (9) днищу и плотно поджимается к нему через упругоэластичный чехол (14). ПС воспламенителя воспламеняют небронированные поверхности заряда ТРТ. Образующиеся продукты сгорания ТРТ заряда, истекая через сопловой блок РДТТ, обеспечивают тягу (R) двигателя. При этом во всех конструктивных вариантах патентуемого РДТТ обеспечивается поджатие бронированного торца заряда (с установленным на нем чехлом (14) (из упругоэластичного материала) к переднему (1) либо заднему (9) днищам двигателя, что обеспечивает закономерное горение ТРТ заряда по эквидистантным поверхностям с исключением прогара бронепокрытия (11) и уменьшенным его термическим разложением (дымообразованием) в целом.

Положительный эффект изобретения подтвержден при реализации конкретных конструкций РДТТ, а именно:

1. В конструкции РДТТ с утопленным сопловым блоком в задней части двигателя с использованием малогабаритного бронированного по наружной поверхности и переднему торцу заряда из медленно- и среднегорящих баллиститных ТРТ со скоростью горения при Рк=40кг/см2 от 2,5 до 12 мм/с при температуре (Т) 20°С (Рк - давление в КС РДТТ).

2. В конструкции РДТТ с утопленным сопловым блоком в задней части двигателя с использованием заряда из быстрогорящего баллиститного ТРТ, бронированного по боковой поверхности и переднему торцу массой 5…8 кг. ТРТ имело скорость горения (U) при Рк=100 кгс/см2, Т=20°С, U=18…24 мм/с.

3. В конструкции РДТТ с утопленным сопловым блоком в передней части двигателя с канальным зарядом из медленногорящего баллиститного ТРТ, бронированного по боковой поверхности и заднему торцу массой 1,5…2,0 кг со скоростью горения топлива при Рк=40 кгс/см2, Т=20°С, U=2,8-3,5 мм/с.

4. В конструкции РДТТ с утопленным сопловым блоком РДТТ в передней части двигателя и воспламенителем, размещенным в передней части двигателя с канальным зарядом, бронированным по боковой поверхности, заднему торцу и каналу. При этом ТРТ заряда имело скорость горения 18…24 мм/с при Рк=100 кгс/см2, Т=20°С.

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.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 54.
20.01.2013
№216.012.1ca4

Термопластичный бронесостав для покрытия вкладного заряда смесевого медленногорящего твердого ракетного топлива

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к разработке бронирующего состава для вкладного заряда смесевого медленногорящего твердого ракетного топлива. Бронесостав содержит, мас.%: ацетилцеллюлозу 44-50, триэтил-о-ацетилцитрат 46-52, бета-(2,4 динитрофенокси)этанол 3,0-3,7 и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472826
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.02.2013
№216.012.2bb0

Воспламенитель заряда твердого ракетного топлива

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при изготовлении заряда твердого ракетного топлива к ракетному двигателю или газогенератору. Воспламенитель заряда твердого ракетного топлива выполнен в виде навески воспламенительного состава, размещенной в корпусе из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476711
Дата охранного документа: 27.02.2013
20.03.2013
№216.012.2fb2

Брикетированное твердое топливо

Изобретение относится к области разработки эффективного брикетированного твердого топлива для бытовых отопительных печей, каминов, подогревательных устройств теплового водоснабжения, автономных электрогазогенераторов. Описано брикетированное твердое топливо, включающее отсевы активного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477745
Дата охранного документа: 20.03.2013
27.05.2013
№216.012.4440

Способ изготовления партии многошашечных зарядов твердого ракетного топлива

Изобретение относится к области ракетной техники. Заявлен способ изготовления партии многошашечных зарядов твердого ракетного топлива к газогенератору (катапультного) минометного старта ракеты, включающий смешение компонентов топлива и формование прессованием партии зарядов. Перед комплектацией...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483049
Дата охранного документа: 27.05.2013
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
20.08.2013
№216.012.6123

Заряд твердого ракетного топлива

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при проектировании, отработке и изготовлении ракетных двигателей с зарядом твердого ракетного топлива. Заряд выполнен в виде цилиндрического моноблока, бронированного по боковой поверхности и прочно скрепленного с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490499
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.09.2013
№216.012.6c65

Заряд смесевого твердого ракетного топлива

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при проектировании и производстве зарядов ракетного твердого топлива, формуемых непосредственно в корпус двигателя. Заряд смесевого твердого ракетного топлива содержит головной и сопловой полузаряды, скрепленные с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493400
Дата охранного документа: 20.09.2013
20.09.2013
№216.012.6c66

Ракетный двигатель твердого топлива

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при проектировании и отработке ракетных двигателей твердого топлива. Ракетный двигатель содержит корпус с сопловым блоком, передним и задним днищами, размещенный в корпусе вкладной заряд, горящий по наружной поверхности,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493401
Дата охранного документа: 20.09.2013
27.10.2013
№216.012.79da

Брикетированное твердое топливо

Изобретение относится к брикетированному твердому топливу, которое включает отсевы активного древесного угля и измельченные до дисперсности 0,5-1,0 мм, баллиститные пороха с истекшими гарантийными сроками хранения, а в качестве связующего - полиакриламид, при следующем соотношении компонентов,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496856
Дата охранного документа: 27.10.2013
27.10.2013
№216.012.79db

Брикетированное твердое топливо

Изобретение относится к брикетированному твердому топливу, которое включает отсевы активного древесного угля и технологические отходы баллиститных порохов, не содержащие в своем составе солей тяжелых металлов и других экологически опасных компонентов, измельченные до дисперсности 0,5-1,0 мм, а...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496857
Дата охранного документа: 27.10.2013
+ добавить свой РИД