Корпус воспламенителя заряда твердого топлива из композиционных материалов

Корпус воспламенителя заряда твердого топлива из композиционных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области твердотопливной ракетной техники и может быть использовано в конструкциях узлов воспламенения зарядов в качестве корпуса воспламенителя из композиционных материалов, расположенного в камере сгорания двигателя, а также применено при изготовлении других конструктивно сложных малогабаритных изделий из волокнистых композиционных материалов, представляющих собой сочетание разнотипных конструктивных элементов.

Известны конструкции сгораемых корпусов воспламенителей как тонкой полимерной оболочки-упаковки воспламенительного состава (патенты на изобретения RU №2185522 C1 МПК⁷ F02K 9/95 и №2443896 С2 МПК F02K 9/95 (2006.01)).

Данные оболочки с воспламенительным составом помещаются непосредственно в объеме камеры сгорания двигателя на решетке над его зарядом.

Известно также устройство по патенту на изобретение RU №2127821 C1 МПК⁶ F02K 9/95, представляющее собой один из вариантов конструкции неразрушаемого корпуса воспламенителя из металла и, соответственно, выполняемое известными способами переработки металлов.

Оно представляет собой корпус с цилиндрической камерой, форс огня из которой по соответствующим каналам поступает в камеру сгорания двигателя, воспламеняя его топливо.

Данное устройство обладает всеми недостатками конструкций, выполняемых из металла и применяемых в рассматриваемой области техники: сложность конструкции, значительная масса, сложность и трудоемкость способа ее изготовления - обработка прочных и жаростойких металлов резанием с обеспечением высокой точности.

Наиболее близким по конструкции и способу изготовления является корпус воспламенителя из композиционных материалов по патенту на изобретение RU №2539939 С1 МПК F02K 9/34 (2006.01).

Он содержит цилиндрическую оболочку с наружным теплозащитным покрытием и с плоским донышком, интегрально связанных с оболочкой, с одной стороны и открытым торцом с внутренней резьбой, закрытым съемным колпачком, изготовленным прессованием из пресс-материалов, с другой, образующими объем для размещения средств воспламенения.

Воспламенители с использованием корпусов по данному изобретению показали хорошие результаты при автономных испытаниях и в составе двигателя.

Однако в корпусах воспламенителей заряда твердого топлива, работающих при высоких давлениях, с увеличением диаметров применение прессованных из пресс-материалов колпачков, входящих в их конструкцию, становится проблематичным, прежде всего в зоне резьбы, в то время как хорошо армированная оболочка сомнений не вызывает. Задачей данного предлагаемого изобретения является создание корпуса воспламенителя из композиционных материалов с резьбовым соединением и конструкцией колпачка, обеспечивающими надежность их применения при повышенных внутренних нагрузках (давление, диаметр).

Существенным признаком конструкции в части повышения прочности резьбового соединения со стороны колпачка является выполнение резьбовой части колпачка в виде втулки, соединенной с колпачком посредством клея и имеющей послойное армирование тканью перпендикулярно оси резьбы, и выполнение самого колпачка полностью армированным из ткани с отбортовкой и с резьбой на ней, являющейся продолжением резьбы втулки.

Предлагаемая конструкция корпуса воспламенителя поясняется рисунками. На фиг. 1 представлен корпус воспламенителя (общий вид); на фиг. 2 - элемент А на фиг. 1.

Корпус воспламенителя (Фиг. 1) содержит цилиндрическую оболочку 1 с теплозащитным покрытием 2 и с плоским донышком 3 с одной стороны и свободным торцом с внутренней резьбой, закрытым съемным колпачком 4 куполообразной с сопловыми отверстиями 5 при вершине и опорно-защитной решеткой 6 во внутренней полости, с другой, образующие в совокупности внутренний объем для размещения воспламенительного состава с элементами его воспламенения.

Колпачок 4 корпуса воспламенителя выполнен с отбортовкой 7 и снабжен крепящей его в оболочке 1 резьбовой втулкой 8, установленной на клей и имеющей послойное армирование тканью (Фиг. 2) перпендикулярно виткам резьбы с распространением ее на отбортовку 7 колпачка 4.

По принципу работы колпачок воспринимает создающееся внутреннее давление во внутреннем объеме корпуса воспламенителя, в том числе действующее и на резьбовую часть.

Работа проводилась в развитие технического решения по прототипу, хорошо зарекомендовавшему себя, в целях применения его в тех же условиях давления и эрозионного уноса, но при измененных геометрических размерах.

Экспериментальными работами, проведенными по оценке данного технического решения, полностью подтверждена правильность выбранного направления.

Корпус воспламенителя заряда твердого топлива из композиционных материалов, содержащий цилиндрическую оболочку с наружным теплозащитным покрытием и плоским донышком с одной стороны и свободным торцом с внутренней резьбой, закрытым съемным колпачком куполообразной формы с сопловыми отверстиями при вершине и опорно-защитной решеткой во внутренней полости, с другой, образующими в совокупности внутренний объем для размещения воспламенительного состава с элементами его воспламенения, отличающийся тем, что в нем резьбовая часть колпачка выполнена в виде втулки, соединенной с колпачком посредством клея и имеющей послойное армирование тканью перпендикулярно оси резьбы, а сам колпачок выполнен полностью армированным из ткани с отбортовкой и с резьбой на ней, являющейся продолжением резьбы втулки.