DE1626074B1 - Anordnung der Zündeinrichtung bei mit Feststofftreibsätzen arbeitenden Gaserzeugern (Brennkammern), insbesondere Feststoffraketentriebwerken - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung der Ausführung und Anordnung einer Zündeinrichtung Zündeinrichtung bei mit als Hohlbrenner ausgebil- neben vermehrtem Baugewicht einen Verlust an Eindeten Feststofftreibsätzen arbeitenden Gaserzeugern bauraum mit sich.

(Brennkammern), insbesondere Feststoffraketentrieb- Ferner offenbart die deutsche Auslegeschrift

werken, wobei die Zündeinrichtung aus einer Zünd- 5 1 238 276 ein Feststoffraketentriebwerk, bei dem an kapsel und einer durch letztere zu zündenden Bei- der Innenseite der vorderen Brennkammerstirnwand ladung besteht, die zum Inbrandsetzen des Feststoff- eine Beiladung zusammen mit der vor ihr installiertreibsatzes dient. ten Zündkapsel angeordnet ist. Die Zusammenfas-

Nach der deutschen Auslegeschrift 1181 494 sind sung der Beiladung mit der Zündkapsel bringt die für mit Stirnbrennern ausgerüstete Feststoffraketen- io Gefahr mit sich, daß durch die Druckwelle der getriebwerke Zündeinrichtungen bekannt, die von einem zündeten Zündkapsel die unmittelbar benachbarte auf die Schubdüse aufschraubbaren oder diese selb$t und vor ihr liegende Pulvermasse der Beiladung zudarstellenden Zündkapselträger mit einem unter der mindest zum Teil, je nach Konsistenz derselben, in Wirkung eines vorbestimmten Druckes sich selbst- Bruchstücke zerfällt, wodurch die Wirkung der Beitätig lösenden Düsenverschluß gebildet werden, in 15 ladung auf den Feststofftreibsatz vermindert wird,
dem die elektrische Zündkapsel sitzt. Bei Inbetrieb- Schließlich ist in der französischen Patentschrift

nähme des Raketentriebwerks zündet die innerhalb 1 431 009 ein Raketentriebwerk mit zwei unter Freider Schubdüse angeordnete Zündkapsel einen am lassung eines Zwischenraums axial hintereinander anhinteren Ende des Feststofftreibsatzes angeordneten geordneten Feststofftreibsätzen beschrieben. Von den Anfeuerungssatz bzw. eine Beiladung, die ihrerseits 20 beiden Feststofftreibsätzen ist der eine, die vordere den Feststofftreibsatz in Brand setzt. Durch den Brennkammerstirnwand berührende als Stirnbrenner Düsenverschluß baut sich während des Zündvorgan- und der andere, dem Brennkammerausgang benachges in der Brennkammer ein entsprechender Druck barte als Hohlbrenner ausgebildet. Im dem Brennauf, der ein einwandfreies Entflammen des Feststoff- kammerausgang fernliegenden Hohlraumabschnitt des treibsatzes gewährleistet. 25 letztgenannten Feststofftreibsatzes ist eine Beiladung

Aus der britischen Patentschrift 761 650 geht eine untergebracht, die zusammen mit einer ihr zugeordin einem tulpenförmigen Installationskörper aus neten Zündschnur oder mit einer in ihrer Nähe ange-Plastikmaterial eingebaute Zündeinrichtung hervor, ordneten, nur einen Zündfunken erzeugenden, rein wobei die Zündkapsel in einer im Düsenhals befind- elektrischen Vorrichtung die Zündeinrichtung für die liehen Nabe und die Beiladung, der Brennkammer 30 Inbrandsetzung der beiden Feststofftreibsätze darzugewandt, in einem topfförmigen, durch eine Mem- stellt. Diese Inbrandsetzung ist bei dem in Rede brane abgedeckten Gehäuse des Installationskörpers stehenden Raketentriebwerk erschwert, und zwar angeordnet ist. Dieser bildet außerdem, um während durch die fehlende bzw. nicht ausreichende Verdämder Zündphase den erforderlichen Druckaufbau zu , mung am Brennkammerausgang während der Zünderhalten, vorübergehend eine Verdammung am 35 phase, durch die Verwendung einer Zündschnur oder Brennkammerausgang. Beim Überschreiten des für einer nur einen Zündfunken erzeugenden, rein elekden Zündablauf notwendigen Druckes wird der In- irischen Vorrichtung für die Zündung der Beiladung stallationskörper vollständig zerstört und seine Teile und durch die daraus resultierende, gegenseitige Zuwerden durch die Schubdüse ins Freie ausgestoßen. Ordnung der Feststofftreibsätze, der Beiladung und Dabei ist es nicht ausgeschlossen, daß in nachteiliger 40 der Zündschnur oder der funkenerzeugenden, rein Weise mit den Bruchstücken des Installationskörpers elektrischen Vorrichtung.

noch unverbrannte Teile der Beiladung unverbraucht Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei mit

mitausgeschleudert werden. Man ist daher gezwun- als Hohlbrenner ausgebildeten Feststofftreibsätzen gen, die Beiladung größer als für den Anbrand des arbeitenden Gaserzeugern, insbesondere Feststoff-Festtreibstoffes erforderlich zu dimensionieren, um 45 raketentriebwerken, eine mit Rücksicht auf eine günmit Sicherheit ein Entflammen des Feststofftreib- stige Konstellation zwischen der Zündkapsel und der satzes zu erreichen. Mitausgestoßene Beiladungsteile Beiladung einfache Anordnung der Zündeinrichtung stellen außerdem ein erhöhtes Gefahrenmoment dar. zu schaffen, die gleichzeitig einen hohen Wirkungs-

Gemäß der deutschen Auslegeschrift 1153 942 ist grad sowohl bezüglich der Zündung der Beiladung es bei Raketentriebwerken mit einem als Hohlbrenner 50 durch die Zündkapsel als auch im Hinblick auf die ausgebildeten Feststofftreibsatz ferner bekannt, im Entflammung des Festtreibsatzes durch die Beiladung Flugkörperkopf, in dem auch die Nutzlast unterge- gewährleistet.

bracht ist, und zwar in einem zentralen Rohr eine Gelöst wird die Aufgabe ^dadurch, daß die BeiBeiladung und in einem kurzen Abstand vor dieser ladung und die Zündkapsel durch den Feststofftreibeine elektrische Zündkapsel vorzusehen. Dabei ist 55 satz, örtlich voneinander getrennt angeordnet sind zwischen dem Innenraum des vorgenannten zentra- und die Beiladung über den Hohlraum des Feststofflen Rohres und dem Innenraum des Feststofftreib- treibsatzes dem Einfluß der Zündgase der in an sich satzes eine Lochplatte angeordnet. Dieser zusätzliche bekannter Weise im Brennkammerausgang bzw. Bauaufwand ist deshalb erforderlich, um zu verhin- innerhalb der Schubdüse als vorübergehende Verdern, daß durch die Kraft der von der Zündkapsel 60 dämmung angeordneten Zündkapsel ausgesetzt in an erzeugten Druckwelle noch unverbrannte Teile der sich bekannter Weise an der Innenseite der vorderen Beiladung durch den Hohlraum des Feststofftreib- Brennkammerstirnwand vorgegeben ist.
satzes hindurch unverbraucht ausgestoßen werden, Durch die erfindungsgemäße Anordnung der

d. h. es sollen durch diese Lochplatte Bruchstücke der Zündeinrichtung bzw. die optimale Konstellation Beiladung bis zu ihrer vollständigen Verbrennung zu- 65 zwischen Zündkapsel, Beiladung und Feststofftreibrückgehalten werden, so daß nur heiße Gase durch satz werden die Nachteile der bekannten Ausführun-■die Lochplatte in den Hohlraum des Feststofftreib- gen bei gleichzeitiger Beibehaltung ihrer Vorteile versatzes gelangen. Außerdem bringt diese bekannte mieden. Die Existenz der Zündkapsel innerhalb der

Schubdüse bringt während der Zündphase eine genügende Verdammung des Brennkammerinnenraumes mit sich.

Ferner gewährleistet die Befestigung der Beiladung an der Innenseite der vorderen Brennkammerstirn- "5 wand und die in bezug auf den Feststofftreibsatz gegenüberliegende Anordnung von Beiladung und Zündkapsel unter Ausschaltung einer Zerstörung der Beiladung eine einwandfreie Zündung derselben, so daß sich die Pulvermasse der Beiladung, nicht unmittelbar von der Druckwelle der Zündkapsel getroffen, an Ort und Stelle in heiße Zündgase auflösen kann, die wiederum über die ganze Länge des Hohlraumes des Feststofftreibsatzes hinweg auf den Feststofftreibsatz entflammend einwirken können. Ferner übt die vorher durch den Hohlraum des Feststofftreibsatzes hindurchschlagende Stichflamme der Zündkapsel in einem gewissen Umfang schon eine zündfördernde Wirkung auf die Oberfläche des Innenraumes des Feststofftreibsatzes aus.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand eines Feststoffraketentriebwerks dargestellt.

Im Gehäuse 1 der Brennkammer 2 des gezeigten Raketentriebwerks ist ein als Hohlbrenner ausgeführter Feststofftreibsatz 3 angeordnet. Zwischen dessen Außenumfang und der Innenseite des Brennkammergehäuses 1 ist eine Isolationsschicht 4 vorgesehen. An der Innenseite der vorderen Brennkammerstirnwand 5 ist eine Beiladung 6 befestigt, während im Hals 7 der Schubdüse 8 eine elektrische Zündkapsel 9 angeordnet ist.

Die Wirkungsweise der Erfindung ist wie folgt: Zum Starten des Triebwerks wird die Zündkapsel 9 gezündet, deren Zündstrahl durch den Hohlraum 10 des Feststofftreibsatzes 3 auf die Beiladung 6 trifft und sie entzündet. Durch den Abbrand der Pulvermasse der Beiladung 6 werden heiße Gase erzeugt, die durch den Hohlraum 10 strömen und dabei den Feststofftreibsatz 3 entflammen, der dann radial von innen nach außen abbrennt. Die Zündkapsel 9 bildet während der Anfangsphase der Zündung eine vorübergehende Verdammung, so daß sich in der Brennkammer 2 ein das Inbrandsetzen des Feststofftreibsatzes 3 ermöglichender Druck aufbauen kann. Bei Erreichen des entsprechenden Druckes wird das ausgebrannte Gehäuse der Zündkapsel durch die Schubdüse 8 ausgestoßen.

Die Erfindung ist auch ganz allgemein anwendbar bei Brennkammern zur Erzeugung von Treibgasen, die z. B. zur Beaufschlagung von Turbinen dienen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Anordnung der Zündeinrichtung bei mit als Hohlbrenner ausgebildeten Feststofftreibsätzen arbeitenden Gaserzeugern (Brennkammern), insbesondere Feststoffraketentriebwerken, wobei die Zündeinrichtung aus einer Zündkapsel und einer durch letztere zu zündenden Beiladung besteht, die zum Inbrandsetzen des Feststofftreibsatzes dient, dadurch gekennzeichnet, daß die Beiladung (6) und die Zündkapsel (9) durch den Feststofftreibsatz (3) örtlich voneinander getrennt angeordnet sind und die Beiladung (6) über den Hohlraum (10) des Feststofftreibsatzes (3) dem Einfluß der Zündgase der in an sich bekannter Weise im Brennkammerausgang bzw. innerhalb der Schubdüse (8) als vorübergehende Verdammung angeordneten Zündkapsel (9) ausgesetzt in an sich bekannter Weise an der Innenseite der vorderen Brennkammerstirnwand (5) vorgesehen ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündkapsel (9) in an sich bekannter Weise im engsten Brennkammerquerschnitt bzw. im Schubdüsenhals (7) angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen copy