Двухрежимный ракетный двигатель твердого топлива

Двухрежимный ракетный двигатель твердого топлива

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при создании летательных аппаратов, содержащих двухрежимный двигатель.

Известны конструкции ракетных двигателей твердого топлива, в которых для разделения зарядов первого и второго режимов используется разделительное днище (патенты РФ NN 2131053 от 05/08/96, МПК F02К 9/12, 2197707 от 26.11.01, МПК F42В 15/00).

Недостатком аналога по пат. 2131053 является фиксированное время между окончанием работы заряда первого режима и началом работы заряда второго режима. Увеличение этого временного интервала может быть достигнуто за счет увеличения толщины промежуточного днища, что увеличивает пассивный вес двигателя.

Недостатком аналога по пат. 2197707 является большой пассивный вес двигателя за счет массивного промежуточного днища с заглушками.

Известна также конструкция ракетного двигателя патент РФ 2272927, МПК F02К 9/28 (взятый авторами за прототип), в которой днище между зарядами первого и второго режимов выполнено в виде эластичной мембраны, скрепленной с помощью программировано разрушаемого соединения с эластичным рукавом, размещенным в канале заряда второго режима. С другой стороны рукав закреплен со стороны передней крышки двигателя. Недостатком прототипа является наличие зазора между зарядом и рукавом в зоне размещения узла инициирования. За счет давления газов, создаваемого при работе заряда первого режима, передаваемого через эластичную оболочку, возможно:

- появление недопустимых деформаций и перемещений топливного блока заряда второго режима, вызванных перепадом давлений в зоне переднего и заднего торцов заряда второго режима, приводящих к его разрушению;

- перекрытие расходного канала узла инициирования из-за указанных перемещений топливного блока заряда второго режима и вследствие этого разрушение узла инициирования.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение надежности работы заряда второго режима и ракетного двигателя.

Технический результат достигается за счет того, что в двухрежимном ракетном двигателе твердого топлива, содержащем корпус, последовательно установленные в нем заряды первого и второго режимов, переднюю крышку, узлы инициирования, сопло, промежуточное днище и рукав, последний в передней части коаксиально разветвлен, наружная часть рукава переходит в теплоизолирующий чехол, закрывающий переднюю часть, и передний торец заряда второго режима и герметично скреплен с корпусом через разгрузочную манжету корпуса, при этом центральная часть рукава перфорирована и скреплена с передней крышкой, а соединение расходного узла инициирования с полостью между зарядом и рукавом выполнено через патрубок, пропущенный в отверстие в наружной части рукава, телескопически соединенным с помощью герметизирующего скользящего уплотнения с расходным каналом узла инициирования.

Патентуемое изобретение конструкции двухрежимного ракетного двигателя твердого топлива представлено фигурами 1, 2.

1 - корпус;

2 - заряд второго режима;

3 - заряд первого режима;

4 - передняя крышка;

5 - узел инициирования заряда второго режима;

6 - узел инициирования заряда первого режима;

7 - промежуточное днище;

8 - рукав;

9 - сопло;

10 - патрубок;

11 - центральная часть рукава;

12 - наружная часть рукава;

13 - манжета;

14 - герметизирующее скользящее уплотнение;

15 - герметизирующее уплотнение.

Наличие коаксиально разветвленного в передней части рукава с перфорированной центральной частью позволяет исключить недопустимые деформации и перемещения заряда второго режима при работе заряда первого режима за счет гарантированного обеспечения объемного сжатия заряда.

Наличие патрубка, герметично установленного в наружной части рукава и соединенного с помощью герметизирующего уплотнения с узлом инициирования, позволяет исключить несанкционированное срабатывание узла инициирования и заряда второго режима от воздействия газов при работе заряда первого режима и гарантированно обеспечить подачу инициирующего материала в полость между зарядом второго режима и рукавом.

Сущность изобретения заключается в том, что рукав 8 перед узлом инициирования 5 коаксиально разветвлен на центральную 11 и наружную 12 части. Наружная часть рукава 12 герметично скреплена с корпусом 1 через разгрузочную манжету 13. Центральная часть рукава 11 перфорирована и скреплена с передней крышкой 4. Узел инициирования сообщается с полостью между зарядом второго режима и рукавом через патрубок 10. Патрубок пропущен в отверстие в наружной части рукава 12 с герметизирующим скользящим уплотнением 14. С противоположного конца патрубок 10 сочленен через герметизирующее уплотнение 15 с узлом инициирования 5.

При работе заряда первого режима газ заполняет свободный объем камеры сгорания в том числе через перфорацию в центральной части рукава 11 и объем между зарядом второго режима 2 и передним днищем 4 с целью создания объемного сжатия заряда второго режима для исключения недопустимых перемещений и сохранения его целостности. Патрубок 10 отслеживает перемещение наружной части рукава 12 при работе заряда первого режима для исключения разгерметизации оболочки, так как герметизирующее скользящее уплотнение 14 обуславливает свободу перемещения его в направлении деформации наружной части рукава 12. После окончания работы заряда первого режима 3 рукав 8 и его наружная 12 и центральная 11 части (в силу упругих свойств материала) принимают первоначальную форму, обеспечивая наличие полости между зарядом 2 и рукавом 8 с наружной частью рукава 12, необходимой для программированного зажжения заряда 2 второго режима. Патрубок 10 не препятствует этому перемещению рукава.

При запуске узла инициирования 5 пороховые газы поступают через патрубок 10 к поверхности заряда второго режима и воспламеняют его. Оболочка постепенно разрушается и в процессе работы двигателя, прококсовываясь, уносится через сопло 9.

Таким образом, данное изобретение позволяет повысить надежность и целостность заряда второго режима на всех фазах его эксплуатации, а также повысить надежность воспламенения его в заданное время.

Двухрежимный ракетный двигатель твердого топлива, содержащий переднюю крышку, корпус, последовательно установленные в нем заряды первого и второго режимов, узлы инициирования, промежуточное днище, рукав и сопло, отличающийся тем, что в заряде второго режима рукав перед узлом инициирования коаксиально разветвлен, наружная часть рукава переходит в теплоизолирующий чехол, закрывающий переднюю часть и передний торец заряда и герметично скрепленный с манжетой корпуса, при этом центральная часть рукава скреплена с передней крышкой и перфорирована, а узел инициирования соединен с полостью между зарядом второго режима и рукавом через патрубок, установленный в наружной части рукава с помощью герметизирующего скользящего уплотнения и закрепленный в узле инициирования с герметизирующим уплотнением.