DE1751617A1

DE1751617A1 - Mittel zur Verbindung von Feststoff-Raketentreibsaetzen mit Raketenbrennkammern

Info

Publication number: DE1751617A1
Application number: DE19681751617
Authority: DE
Inventors: Horst Dr Penner
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Dynamit Nobel AG
Priority date: 1968-06-28
Filing date: 1968-06-28
Publication date: 1971-08-05
Also published as: US3583163A; GB1265559A; BE733462A; FR2014384A1

Description

PATENTANWÄLTE

p_R0F dr. DR. J. REITSTOTTER Hl/9072- Lo

. DR.-ING. W. BONTE

β MPNCHENIS₁HAYONSTRaSSE S

filitte! zur Usrbindung von Fest«= stoff«RaketentFeibeätzsn: mit Ra·= ketanbrennksmmern

Eine Verbindung von Feststoff-Raketentreibsätzen mit ihren Brennkammern ist nur dann möglich, wenn die thermischen Aus*=, debnungskosffizienten von Brennkammer«» und TreibsatzraatBrial annähernd übereinstimmen, z.ß, bei Brennkammern aus Kunstharz zon₉ In der überwiegenden Mehrzahl bestehen aber heute noch Raketenmotoren aus Stahlbrennksmmern mit Treibsätzen, deren mechanisches Verhalten den üblichen Kunststoffen ähnlich ist, uio sich also die thermischen Ausdehnungskoeffizienten beide? materialien um mehr als zwei Zehnerpotenzen unterscheiden. In diesen Fällen führen Temperaturänderungen des Motors immer zu einer Ablösung des Treibsatzes von der Brennkammer und zu ainsr Explosion das Rio tors·

Die Verbindung von Raketan«Fastatofftroibsätzen mit Brennkammern ist jedoch aus folgenden Gründen vorteilhaft: Der gesamte Raketenmotor erhält durch gegenseitige Stützung von Brennkammer und Treibsatz eine größere Stabilität und Steifigkeit, Die Brennkammer wird durch dan Treibsatz vor dam Angriff άβτ heißen Brannkammergaee weitgahend geschützt. Konstruktive Elemente, die den Treibsatz in dar Brennkammer stützen, zentrieren und die Stestbeschleunigungskräfte beim Abschuß auffangen, entfallen^

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BADORiGlNAL

uiQi 1 alle diese Funktionen von dar Brennkammer selbst über» nornmen werden. Des Herausfliegen der Treibsatzisolierung gegen Brennschluß des ISotors wird vermieden· Die etoßartige Druckbelastung des Treibsatzes bei der Zündung des Motors aiird teilweise von der Brennkammer aufgefangen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein fllittel zur l/erbindung von Feststoff-RaketentreibeMtzsn mit Rakstenbrannkammern zu achoffen, auch wenn sich die thermischen Ausdehnung^« koeffizienten von Brennkammer= und Trsibsatzmatariel uiesantlich unterscheiden.

Dia gestellte ..Aufgabe »ird srfindungsgemäO dadurch gelöst, daß in den Spalt tischen Brennkeramsreend und Treibsatz eino bsi thermisch oder mechanisch bedingten Sp^ltändorungon ohne nensotsrtsn Krdftbedarf nachgebende hydraulische ßisese bracht ist, aslohe «it einem durch den Kopf der Rakete und einer Zsntrierscheibe gebildeten Reservoir in Uerbindung steht.·

Als hydraulische Raese in de» hier gebrauchten Sinn kommen alle Flüssigkeiten, Fette, iacttse und Pasten infrage, deren Konsistenz und Viskosität durch Zusätze in geeigneter Uleise veränderbar sind. Diese Zueetze können aus zersstzlichen Sub*· stanzen, z.B. Aramoniumoxelat, Amwoniusibikarbonat, aus inerten hitzebeständig«» Substanzen, hauptsächlich der flletalloxyda und Silikate, z.B. Titenoxyda, Aiuniniumoxyde, Asbest, oder

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aus flüssigen, in dBr Hitze erstarrenden Substanzen, j bestehen«

Weiteren» vorteilhaften Fortbildungen der Erfindung dienende sind den Unteransprüchen zu entnehmen«

Durch die Erfindung ist es nunmehr möglich₅ auch Feststoff-Raketentreibsätze ohne konstruktive Elements in - Stahibrsmn« kammern zu halten und die Startbeschleunigungskräfte auf die Brennksmmsr su übertragen sooia beim Abbrennen des Treibsatzes die Brennkammsruiandung vor ainem Angriff der Brennkatnpergese zu schützen.

Nachstehend ist die Erfindung mit Bezug auf die Zeichnung beispielsweise näher beschrieben.

Die Anwendung des erfindungsgeiaSQen Riittels ist für einen InnenbrenneroTrsibsatz dergestollt. Der Kopf I₇ die Brenn» kammer 2 und die Düse 3 der Rakete sind in konventioRQller Technik ausgeführt. Der Treibsatz 4 wird durch die Zentrier** scheibsn 5 und 6 in der Orannkammer 2 gehalten. Der Spalt ? zwischen Treibsatz 4 und Brennkammareiand ß ist mit einer hydreu!lachen IHaase 9 relativ hoher Viskosität, z.B. Fetten, Pasten, Wachsen od.dgl. eusgefüllt, »eiche die Oberflächen dee Treibsatzes 4 und der Brennkammer 2 gut benetzt und das Eindringen heißer Brennkanmergase in den Spalt 7 verhindert. Der Treibsatz 4 ist dabei in der Brennkammer 2 so angeordnet;

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daß bei Temperaturänderungen des Cfiotora, wodurch Uolunsen« änderungen des Spaltes 7 hervorgerufen worden, die hydraulik ache masse 9 in sin Reservoir 1O₉ welches sich im Kopf 1 der Rakete befindet und von diasar ebenfalls vollkommen ausgefüllt uiird, abfließen bzui₀ aus diesem in den Spalt 7 nachflieOon kann·

Zur Ermöglichung dieser Vorgänge enthält die düsengegenseitige Zentrierscheibe 5 sine Anzahl von Öffnungen 11· Sie ist zu» gleich als Membran ausgebildet; die sich bei Erwärmung dos Treibsatzes 4 - und einem damit verbundenen überströmen der hydraulischen Masse 9 <=» nach dem Ausgleichsraum 12 zu aus» beulen kann« Die hydraulische Rlasse 9 sollte in ihrem rheologischen Verhalten dam Neuitonschen Viskositatsgesetz gehorchen In diesem Falle ergeben sich nämlich bei den «legen der thar*> mischen Trägheit langsam ablaufenden thermischen Ausdehnungen vorgängen nur geringe Ufideratandskräfte bsi der Strömung der hydraulischen Masse im Spalt 7, utährond sich bei den sehr schnell ablaufenden Zündvorgänoon ein großer Widerstand ein» stallt, die Masse also praktisch nls hert onzuashsn ist. In letzterem Falle wird demnach der ZOndachlag voll auf die Brennkammerutsnd 8 übertragen und so der Trelbsots 4 entlastet. Feste Inhibierungen des Treibsatzes 4 könnan an ö&n Stellen dee Treibsatzes entfallen, »o diuBuir von dar hydsraulischsn nasse bedeckt itfird.

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>. o.v? 8AD ORIGINAL

Claims

Patentansprüche

1. Mittel zur Verbindung von Feststoff-Raketentreibsätzen mit Raketenbrennkammern, dadurch gekennzeichnet, daß in den Spalt (7) zwischen Brennkanunerwand (8) und Treibsatz (¹O eine bei thermisch oder mechanisch bedingten Spaltänderungen ohne nennenswerten Kraft bedarf nachgebende hydraulische Masse (9) eingebracht ist, welche mit einem durch den Kopf (1) der Rakete und einer Zentrierscheibe (5) gebildeten Reservoir ClO) in Verbindung steht.

2· Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Masse (9) aus einem Stoff hoher Viskosität, z.B. Fetten, Pasten, Wachsen od.dgl. besteht,der die Oberfläche der Brennkammerwand (8) und des Treibsatzes OO gut benetzt.

3. Mittel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Masse (9) bei langsamen Formänderungen kleine, bei schnellen dagegen große Widerstandskräfte erseugt, welche durch Zugabe von Füll- oder sonstigen Stoffen beliebig beeinflußbar sind.

Λ, Mittel nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Masse (9) eine unbrennbare, raucharme, sich zersetzende Substanz ist« die durch Zusätze so auf bereitet werden kann, daß sie in der durch die Brennkammergase erzeugten

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Kitze erstarrt, kristallisiert oder aushärtet und sich daraus ein schlecht wärmeleitender Belag bildet, der die Brennkaaa»r~ v»nd (8) vor den Brenngasen schützt.

5. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierscheibe (5) bei zu starker Füllung des Reservoirs ClO) als Membran wirkt und sich in Richtung des Ausgleichsrauaes (12) ausbeult.

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