DE1232402B - Pulverrakete - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

F02k

Deutsche KL: 46 g-10

Nummer: 1232402

Aktenzeichen: S 842211 a/46 g

Anmeldetag: 19. März 1963

Auslegetag: 12. Januar 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine Pulverrakete Pulverrakete

mit einem im wesentlichen zylindrischen Gehäuse, das mit mehreren Rückstoßdüsen ausgerüstet ist, die mit dem Inneren des Gehäuses in Verbindung stehen und mit Bezug auf dessen Achse versetzt angeordnet sind, wobei die Eingangsdurchgänge der Düsen miteinander durch einen zentralen Boden verbunden sind, der quer zur Achse des Gehäuses angeordnet und zu ihr zentriert ist, wobei ferner das Gehäuse einen Hauptpulverblock enthält, welcher den Innenraum im wesentlichen ausfüllt, mit Ausnahme eines axialen Kanals, der sich in der Nähe der Eingangsdurchgänge der Düsen und des zentralen Bodens erweitert, um einen Flammenspieß in Richtung des zentralen Bodens zu erzeugen, und wobei weiterhin der Boden auf seiner Innenfläche mit einer thermischen Schutzschicht abgedeckt ist, die quer zu dem direkten Weg des Flammenspießes liegt und zur Achse der Rakete zentriert ist.

Es ist eine Pulverrakete bekannt, bei welcher die den zentralen Boden abdeckende thermische Schutzschicht, die dazu dient, den Boden gegen die Hitze und die Erosionswirkung des gegen ihn gerichteten Flammenspießes abzuschirmen, aus einem einen toten Körper bildenden festen Teil besteht, dem eine besondere Gestalt gegeben ist, so daß er auf den den Flammenspieß bildenden Gasstrom derart einwirkt, daß sich einerseits eine gleichmäßigere Verteilung der Erosion und andererseits die günstigste Gasströmung durch die Düsen hindurch ergibt.

Gemäß der Erfindung ist bei einer Pulverrakete der eingangs genannten Art die den zentralen Boden abdeckende thermische Schutzschicht von einem verbrennbaren Material gebildet, welches bei seiner Verbrennung heiße Gase erzeugt.

Die aus verbrennbarem Material bestehende Schutzschicht schirmt nach der Zündung der Rakete nicht nur den zentralen Boden gegen den von dem Hauptpulverblock erzeugten und den Flammenspieß bildenden Hauptgasstrom ab, sondern sie erzeugt während ihres Abbrandes ihrerseits Gase, die in dynamischer Weise wirken, um den Flammenspieß von dem zentralen Boden wegzudrängen. Die erfindungsgemäß ausgebildete thermische Schutzschicht bildet somit keinen dauernd in der Rakete verbleibenden toten Körper.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung besteht die Schutzschicht aus einem Hilfspulverblock, der bei seiner Verbrennung einen Strom heißer Gase in einer im wesentlichen mittleren Anfangsrichtung erzeugt, die derjenigen des Flammenspießes entgegengesetzt ist, wodurch dieser Gasstrom Anmelder:

Societe Nationale d'Etude et de Construction de

Moteurs d'Aviation, Paris

Vertreter:

Dr. E. Wiegand und Dipl.-Ing. W. Niemann,
Patentanwälte, Hamburg, Königstr. 28

Als Erfinder benannt:

Adolphe Otton Gontier Ernst,

Bois-le-Roi, Seine-et-Marne;

Francis Jean-Marie Guy Tremouilies, Paris

(Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 20. März 1962 (891690)

und der Flammenspieß wechselseitig in die Rückstoßdüsen abgelenkt werden.

Der Hilfspulverblock kann dabei derart ausgebildet sein, daß er sich in einer ersten Zeit durch eine Verbrennung vorwiegend zentraler Art und in einer zweiten Zeit durch eine Verbrennung vorwiegend frontaler Art verbraucht.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

F i g. 1 ist ein schematischer Axialschnitt durch eine mehrdüsige Pulverrakete mit ungeschütztem zentralen Boden;

F i g. 2 ist eine in größerem Maßstab gehaltene Schnittansicht des hinteren Teiles dieser Rakete;

F i g. 3 ist eine schematische Darstellung des hinteren Teiles einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Rakete in zwei axialen Halbschnitten, deren jeder eine besondere Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;

F i g. 4 und 5 veranschaulichen eine weitere Ausführungsform der Erfindung.

Die in F i g. 1 und 2 wiedergegebene mehrdüsige Pulverrakete gewöhnlicher Art weist ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 1 auf, das einen den Innenraum des Gehäuses im wesentlichen ausfüllenden Pulverblock 2 enthält, welcher einen axialen

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Kanal 3 besitzt, der die Verbrennungsgase zur Hinterseite der Rakete führt. Die Verbrennungsgase haben die Form eines Flammenspießes 4, der auf den quer zur Achse x-y des Gehäuses angeordneten und zu ihr zentrierten Boden 5 auftrifft, und sie treten durch Düsen 6 aus, die in bezug auf die Achse x-y des Raketengehäuses 1 versetzt angeordnet sind.

Aus den eingezeichneten Strömungslinien ist ersichtlich, daß die heißen Verbrennungsgase unmittelbar gegen den zentralen Boden 5 prallen und stark abgelenkt werden, bevor sie in die Düsen 6 gelangen, wobei sie über die Oberfläche des Bodens 5 streichen. Daher üben die heißen Gase auf den Boden 5 eine sehr hohe Wärmebeanspruchung und Erosionswirkung aus, so daß er rasch zerstört wird, falls er nicht ausreichend thermisch geschützt ist.

Gemäß der Erfindung ist ein solcher thermischer Schutz mittels einer den zentralen Boden 5 des Raketengehäuses abdeckenden Schicht aus verbrennbarem Material geschaffen, das bei seiner Verbrennung heiße Gase erzeugt.

Diese thermische Schutzschicht kann aus einem Hilfspulverblock mit frontaler Verbrennung bestehen, wie er im linken Teil der Fig. 3 bei 7 dargestellt ist, oder sie kann aus einem Hilfspulverblock mit zentraler Verbrennung bestehen, wie er im rechten Teil der F i g. 3 bei 8 wiedergegeben ist. Im ersten Fall hat der Hilfspulverblock 7 eine große Brennfläche erhalten, und diese Ausführungsform eignet sich insbesondere, wenn aus dem zentralen Kanal 3 des Hauptpulverblockes 2 ein dicker Flammenspieß austritt. Im zweiten Fall liefert der Hilfspulverblock 8 einen kräftigeren Hilfsgasstrom, und diese Ausführungsform ist insbesondere geeignet, wenn der Hauptgasstrom die Form eines dünnen Flammenspießes hat.

Für diese beiden Fälle ist in Fig. 3 der Verlauf der Strömungslinien angedeutet. Sie zeigen, daß die Wirkung des Gasstromes, der von dem Hilfspulverblock 8 mit zentraler Verbrennung erzeugt wird, stärker als die Wirkung des Gasstromes ist, der von dem Hilfspulverblock 7 mit frontaler Verbrennung erzeugt wird.

Die Geschwindigkeiten der Verbrennung des Hauptpulverblockes 2 und des Hilfspulverblockes 7 bzw. S können gleich oder verschieden und hoch oder niedrig sein. Ihre Wahl erfolgt in Abhängigkeit von dem jeweils vorliegenden Fall. Bei gleicher Formgebung und gleicher Art des Hauptpulverblockes 2 und seines zentralen Kanals 3 verbrennt jedoch das Pulver des Hilfspulverblockes 8 mit zentraler Verbrennung weniger rasch als das Pulver des Hilfspulverblockes 7 mit frontaler Verbrennung.

Bei der in F i g. 4 und 5 veranschaulichten Ausführungsform ist ein Hilfspulverblock 9 vorgesehen, der eine »gemischte« Verbrennung ergibt, d. h. eine solche, bei welcher am Anfang eine zentrale Verbrennung und am Ende eine frontale Verbrennung vorherrscht.

In dem Hilfspulverblock 9 ausgebildete Löcher 10 vergrößern die Verbrennungsoberfläche und ergeben einen kräftigeren Gasstrom zu Beginn des Abbrandes des Hilfspulverblockes. Dieser Gasstrom wirkt dem von dem Hauptpulverblock 2 erzeugten Gasspieß in dem Zeitpunkt entgegen, wo dieser selbst am stärksten ist.

Nach einer bestimmten Abbrenndauer des Hilfspulverblockes 9 ist das zwischen den anfänglichen Löchern 10 vorhandene Pulver verbraucht, so daß ein schalenförmiger Teil 9 α zurückbleibt (Fig. 5). Die Verbrennung ist dann praktisch frontal geworden, und daher ist die Intensität des von dem Hilfspulverblock weiter erzeugten Gasstromes weniger stark, was günstig ist, da in der Zwischenzeit der zentrale Kanal 3 des Hauptpulverblockes 2 sich vergrößert und demgemäß die Geschwindigkeit der aus dem Kanal 3 austretenden Verbrennungsgase vermindert hat, d. h., es ist dann weniger Kraft erforderlich, um dem Hauptgasstrom entgegenzuwirken.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Pulverrakete mit einem im wesentlichen zylindrischen Gehäuse, das mit mehreren Rückstoßdüsen ausgerüstet ist, die mit dem Inneren des Gehäuses in Verbindung stehen und mit Bezug auf dessen Achse versetzt angeordnet sind, wobei die Eingangsdurchgänge der Düsen miteinander durch einen zentralen Boden verbunden sind, der quer zur Achse des Gehäuses angeordnet und zu ihr zentriert ist, wobei ferner das Gehäuse einen Hauptpulverblock enthält, welcher den Innenraum im wesentlichen ausfüllt, mit Ausnahme eines axialen Kanals, der sich in der Nähe der Eingangsdurchgänge der Düsen und des zentralen Bodens erweitert, um einen Flammenspieß in Richtung des zentralen Bodens zu erzeugen, und wobei weiterhin der Boden auf seiner Innenfläche mit einer thermischen Schutzschicht abgedeckt ist, die quer zu dem direkten Weg des Flammenspießes liegt und zur Achse der Rakete zentriert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht von einem verbrennbaren Material gebildet ist, welches bei seiner Verbrennung heiße Gase erzeugt.

2. Pulverrakete nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht aus einem Hilfspulverblock besteht, der bei seiner Verbrennung einen Strom heißer Gase in einer im wesentlichen mittleren Anfangsrichtung erzeugt, die derjenigen des Flammenspießes entgegengesetzt ist, wodurch dieser Gasstrom und der Flammenspieß wechselseitig in die Rückstoßdüsen abgelenkt werden.

3. Pulverrakete nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfspulverblock derart ausgebildet ist, daß er sich in einer ersten Zeit durch eine Verbrennung vorwiegend zentraler Art und in einer zweiten Zeit durch eine Verbrennung vorwiegend frontaler Art verbraucht.

In Betracht gezogene Druckschriften:
»Mechanical Engineering«, 83. Band, Nr. 3 (März 1961), S. 38 bis 41.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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