×
09.06.2019
219.017.78d8

ЗАРЯД ТВЕРДОГО РАКЕТНОГО ТОПЛИВА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
02213719
Дата охранного документа
10.10.2003
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к конструкции зарядов твердого ракетного топлива для ракетных двигателей. Заряд твердого ракетного топлива выполнен в виде шашки и содержит армирующий элемент, представляющий собой ячеистую несущую конструкцию в виде пересекающихся связующих элементов. Армирующий элемент выполнен из ячеистого пористого материала (ЯПМ) объемной структуры по форме заряда, с размером ячеек 1-10 мм армирующего материала при толщине перемычек 0,2-2 мм, пористости ячеистого материала 60-98%, заполненного топливом. В армирующем материале в направлении движения топливной массы при заполнении выполнены в шахматном порядке глухие каналы диаметром в 5-10 раз больше размера ячеек несущей конструкции ЯПМ. Изобретение направлено на повышение технологичности при заполнении заряда топливной массой и повышение энергетических характеристик двигателя. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Предлагаемое изобретение относится к области ракетной техники, а именно к конструкции зарядов смесевых твердых топлив (СТТ), и может быть использовано при проектировании и отработке ракетных двигателей.

С целью повышения баллистических характеристик двигателя, снижения акустических колебаний в камере двигателя при горении ряда топлив, для обеспечения прочности заряда, а также для изменения скорости горения топлив, широко используется принцип армирования зарядов (свода топлив) какими-либо элементами.

Известен, например, заряд твердого топлива ТТ по патенту США 38/12785, кл. 102-100 (заявлен 30.03.70 г.), в котором ячеистая структура топлива с сепараторами используется для повышения прочности заряда и увеличения поверхности горения.

Известен заряд ТТ по патенту США 3763787, кл. 102-100 (заявлен 11.02.71 г.), армированный стекловолокнистой решеткой.

Наиболее близким по технической сущности является заряд твердого топлива ракетного двигателя по патенту RU 2130125 С1, МПК 6 F 02 K 9/10 от 17.06.96, который принят авторами за прототип.

Конструкция заряда-прототипа представляет собой шашку, содержащую в своде армирующий элемент, представляющий собой ячеистую несущую конструкцию в виде пересекающихся связующих элементов, и покрытие из твердого топлива. Связующие элементы выполнены в виде пустотелых балок необходимого сечения с газопроницаемыми стенками. Ячеистую несущую конструкцию опускают в топливную массу, которая осаждается на нем и застывает. В конечном итоге заряд представляет собой объемную ячеистую газопроницаемую конструкцию, где топливо покрывает связующие элементы на определенную толщину.

Недостатками заряда-прототипа являются следующие.

1. Заряд получают методом окунания ячеистого несущего каркаса в топливную массу, что не позволяет использовать штатные топлива повышенной вязкости.

2. Топлива с низкой вязкостью низкокалорийные, т.к. в них не используются высококалорийные энергетические добавки и такие заряды ограничены в применении.

3. Низкая технологичность и производительность процесса заполнения зарядов с ячеистой несущей конструкцией.

4. Топливо покрывает пустотелые балки на определенную толщину, между балками, покрытыми топливом, имеются пустоты, что резко снижает коэффициент объемного заполнения заряда топливом, что в свою очередь снижает энергетические характеристики двигателя и коэффициент весового совершенства изделия.

5. Данная конструкция заряда накладывает ограничения по габаритам, т.к. невозможно полностью пропитать крупногабаритный каркас без существенных проблем в части равноплотности получаемой конструкции - наличие непропитанных зон и участков с завышенной толщиной покрытия, что, в свою очередь, приводит к нарушению требований по анизотропии конструкции.

Задачей предлагаемого изобретения является создание конструкции заряда, армированного ЯПМ, в котором применяются штатные высокоэнергетические топлива повышенной вязкости, сняты ограничения по габаритам заряда, повышена технологичность его заполнения топливной массой, повышены энергетические характеристики двигателя.

Задача решается за счет того, что в заряде твердого ракетного топлива, выполненного в виде шашки, содержащего армирующий элемент, представляющий собой ячеистую несущую конструкцию в виде пересекающихся связующих элементов, армирующий элемент выполнен из ячеистого пористого материала (ЯПМ) объемной структуры по форме заряда с размером ячеек 1-10 мм армирующего материала при толщине перемычек 0,2-2 мм, пористости ячеистого материала 60-98%, заполненного топливом, а в армирующем материале в направлении движения топливной массы при заполнении выполнены в шахматном порядке глухие каналы с диаметром, в 5...10 раз большим размера ячеек несущей конструкции ЯПМ.

На чертеже представлена конструкция заряда твердого топлива, армированного ЯПМ 1 с глухими отверстиями 2 в армировке. Заряд прочно скреплен с корпусом 3. Глухие отверстия круглые, диаметр отверстий равен 5...10 единиц от характерного размера ячеек ЯПМ. Порядок расположения отверстий в поперечном сечении армированного каркаса обусловлен условием обеспечения равноплотности топлива, что обеспечивает стабильность баллистических и механических характеристик заряда. Величина L определяется, исходя из габаритов ракетного двигателя, конструктивных и прочностных характеристик ЯПМ, особенностей состава топливной массы, диаметра глухих каналов.

Конструкция работает следующим образом: при заполнении заряда топливом топливная масса под давлением проникает через пористые ячейки ЯПМ 1 и одновременно заполняет глухие каналы 2, причем заполнение глухих каналов происходит с опережением за счет меньшего сопротивления движению топливной массе. Дойдя до дна глухого канала, топливная масса под давлением продолжает движение не только в осевом направлении, но и в радиальном, заполняя пористые ячейки ЯПМ в донной части двигателя и между глухими каналами. Диаметр глухих каналов d, размер L - расстояние от глухого канала до донной части двигателя, расстояние между глухими каналами 2L определяется из условия допустимой меры неоднородности (разноплотности) заряда по своду. "Шахматное" расположение отверстий в поперечном сечении армировки заряда обеспечивает удовлетворительную равномерность распределения плотности армировки между отверстиями, что в значительной мере выравнивает движение топливной массы по сечению. При заполнении конструкции ЯПМ с глухими продольными каналами повышение технологичности достигается не только увеличением скорости фронта топливной массы в продольном направлении (вдоль глухих каналов), но и поступлением топлива в радиальном направлении (продавливание из отверстий). Продавливаемый свод ЯПМ должен быть максимально одинаков, что обеспечивает более ровный фронт топливной массы при заполнении, а следовательно, упорядочение структуры заряда (равноплотность и постоянство характеристик), что, в свою очередь, обеспечивает стабильность внутрибаллистических характеристик (ВБХ), в том числе, постоянство скорости горения топлива по своду.

Оптимальность выбранных параметров обусловлена следующим.

1. При размере ячеек ЯПМ менее 1 мм и пористости ячеистого материала менее 60% ухудшается технологичность изготовления зарядов, а именно повышается сопротивляемость движению топливной массы вдоль каркаса ЯПМ, что может привести к неполному заполнению заряда топливом, при размере ячеек ЯПМ более 10 мм и пористости ячеистого материала более 98% нарушаются изотропные свойства заряда;
2. при толщине перемычек менее 0,2 мм снижаются прочностные характеристики заряда, а при более 2 мм повышается наличие твердой фазы ("К-фазы") в продуктах сгорания, что приводит к снижению энергетических характеристик двигателя;
3. при диаметре глухого канала менее 5-кратного размера ячейки ЯПМ образуется неровный фронт заполнения топливной массы и возможность возникновения локальных незаполненных топливом зон, снижается производительность процесса заполнения зарядов и вводятся дополнительные ограничения по относительному удлинению изготавливаемых зарядов, а при диаметре глухого канала более 10-кратного размера ячейки ЯПМ нарушается изотропность прочностных характеристик заряда.

Предлагаемое авторами новое техническое решение позволяет:
- использовать для изготовления штатные высокоэнергетические топлива с повышенной вязкостью;
- повысить коэффициент заполнения заряда топливом за счет полного заполнения несущего каркаса ЯПМ топливом;
- повысить технологичность и производительность процесса заполнения зарядов, армированных ЯПМ;
- изготавливать крупногабаритные заряды с большим относительным удлинением (отношение длины заряда к его внешнему радиусу 2:12);
- обеспечить равноплотность заряда по своду и полностью исключить возможность образования локальных незаполненных топливом зон в каркасе ЯПМ, а следовательно, значительно повысить качество зарядов;
- повысить стабильность выходных характеристик ракетного двигателя.

Зарядтвердогоракетноготопливадляракетныхдвигателей,выполненныйввидешашки,содержащийармирующийэлемент,представляющийсобойячеистуюнесущуюконструкциюввидепересекающихсясвязующихэлементов,отличающийсятем,чтоармирующийэлементвыполненизячеистогопористогоматериала(ЯПМ)объемнойструктурыпоформезаряда,сразмеромячеек1÷10ммармирующегоматериалапритолщинеперемычек0,2÷2мм,пористостиячеистогоматериала60÷98%,заполненноготопливом,авармирующемматериалевнаправлениидвижениятопливноймассыпризаполнениивыполненывшахматномпорядкеглухиеканалыдиаметромв5÷10разбольшеразмераячеекнесущейконструкцииЯПМ.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 13.
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.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
20.02.2019
№219.016.c4d3

Заряд твердого ракетного топлива

Заряд твердого ракетного топлива, прочно скрепленного с корпусом ракетного двигателя, имеет центральный цилиндрический канал, переходящий в щелевой участок с равномерно увеличивающимися по высоте щелями. Профиль щели в поперечном сечении на расстоянии не менее 1/3 ее высоты от поверхности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02196916
Дата охранного документа: 20.01.2003
01.03.2019
№219.016.d160

Установка автоматического заполнения зарядов ракетных двигателей из смесевого твердого топлива

Установка автоматического заполнения зарядов ракетных двигателей из смесевого твердого топлива предназначена преимущественно для формования малогабаритных зарядов в условиях серийного производства. Установка содержит поворотный стол, на котором размещен съемный барабан-ротор с установленными на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02191277
Дата охранного документа: 20.10.2002
08.03.2019
№219.016.d48e

Клеевая композиция

Настоящее изобретение относится к липким водоэмульсионным клеевым композициям на основе акриловых сополимеров, в частности к клеям для липких пленок на бумажной, картонной, пластмассовой или металлической основах, используемых для изготовления самоклеющихся декоративных и отделочных материалов,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02238293
Дата охранного документа: 20.10.2004
08.03.2019
№219.016.d5d0

Способ изготовления заряда смесевого твердого ракетного топлива

Изобретение относится к способам изготовления заряда смесевого твердого ракетного топлива (СТРТ) в смесителях непрерывного действия. Способ изготовления заряда СТРТ включает дозирование порошкообразных и жидковязких компонентов, просеивание и транспортирование шнеком порошкообразных компонентов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02198864
Дата охранного документа: 20.02.2003
10.04.2019
№219.017.014d

Способ фасовки порошкообразного взрывчатого вещества

Изобретение относится к фасовке порошкообразных взрывчатых веществ. Предложен способ фасовки порошкообразного взрывчатого вещества, включающий ссыпку порошкообразного взрывчатого вещества в контейнер, установленный на весах и заполненный инертным газом. Образующуюся в зоне ссыпки пылегазовую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02233257
Дата охранного документа: 27.07.2004
10.04.2019
№219.017.01b1

Способ изготовления заряда смесевого ракетного твердого топлива

Изобретение относится к области изготовления зарядов ракетного двигателя из смесевого ракетного твердого топлива (СРТТ). Предложенный способ изготовления заряда смесевого ракетного твердого топлива включает в себя дозирование компонентов, перемешивание их для получения топливной массы,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02220935
Дата охранного документа: 10.01.2004
Показаны записи 1-10 из 69.
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.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
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
20.02.2019
№219.016.be23

Способ бронирования заряда термопластичного топлива

Изобретение относится к области ракетной техники, в частности к разработке способов бронирования зарядов твердого ракетного топлива. Согласно изобретению способ бронирования заряда термопластичного топлива на основе ацетилцеллюлозы и аммиачной селитры, содержащего β-2,4-динитрофеноксиэтанол,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02215723
Дата охранного документа: 10.11.2003
+ добавить свой РИД