DE2028539A1

DE2028539A1 - Raketenmotor fur dünnwandige Treib ladungspulver

Info

Publication number: DE2028539A1
Application number: DE19702028539
Authority: DE
Inventors: Ludwig 5201 Siegburg Mulldorf F02k 9 04 Bucklisch
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Dynamit Nobel AG
Priority date: 1970-06-10
Filing date: 1970-06-10
Publication date: 1971-12-16
Also published as: DE2028539C3; DE2028539B2

Description

Raketenmotor für dünwandige Treibladungspulver Die vorliegende Erfindung betritt einen Raketenniotor für Festbrennstoffe, der die Verwendung kleiner Pulverabmessungen mit kurzen Brennzeiten ermmöglicht.
Raketenmotore für Geschosse und Flugkörper werden meist mit festen Brenns4orren in Form von Treibladungspulvern betrieben. Dabei treten im wesentlichen zwei Einsatzmöglichkeiten auf, der Abschuß aus einem Abschußrohr oder Gestell und der Vortrieb während des Fluges. Mitunter ist auch eine Kombination aus beiden Antriebsarten gegeben. Im ersteren Fall besteht die Aufgabe, in einer meist sehr kurzen Zeit von etwa 0,005 - o,o2 s eine möglichst hohe Abschußgeschwindgkeit zu erreichen. Dies ist besonders dann notwendig, wenn beispielsweise Handwaffen verwendet werden. Hier muß die Verbrennung im Raketenmotor unbedingt vor dem Austritt des Flugkörpers aus der Mündung abgesenlossen sein, um eine Gefährdung des SchUtzen durch nach hinten ausströmende Gase zu verhindern.
Die Brenndauer der Treibladungspulver ist im wesentlichen von deren Abbrandgeschwindigkeit, d.h. von der chemischen Zusammensetzung, vorn Druck in der Brennkammer und von der Wandstärke bzw. der geometrischen Form des Treibladungspulvers abhängig. Bei gebräuchlichen Pulvern liegt die Abbrandgeschwindigkeit bei etwa 5 - 50 mm/s. Daraus er gäben sich, entsprechend der geforderten kurzen Rohrdurchlaufzeit Wandstärken £ur das Treibladungspulver von 0,01 - 1 mm.
Infolge der sehr großen Beschleunigung während des Abschusses, die bis zu 200.000 m/s2 erreichen können, werden die Treibladungspulver jedoch auch mechanisch sehr stark beansprucht, vor allem dann wenn die Brennkammer des Raketenmotors Längen Uber loo mm besitzt. Aus diesem Grund war es daher bisher nur schwer möglich, dUnnwandige Treibiadungspulver rUr solche Zwecke zu verwenden und man sah in der Regel starkwandige Fulverrohre vor, welche ort eine sternförmige oder ähnliche Form besaßen, um so eine große Oberfläche bei möglichst geringer Wandstärke und hoher Steifigkeit zu erhalten. Aber auch hier sind Grenzen gegeben, welche die Erzielung sehr kurzer Brennzeiten ausschließen. Werden nämlich zu dUnne und kleine Pulverabmessungen vorgesehen, so zerbrechen diese oder sie werden zum Teil unverbrannt durch die DUse ausgestoßene Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Raketenmotor zu entwickeln, der die Verwendung kleiner Rulverabmessungen mit kurzen Brennzeiten, beispielsweise in Form von BlEttchen oder Streifen, ermöglicht und die o. g. Nachteile vermeidet.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Raketenmotor fUr Festbrennstoffe, der durch einen in der Brennkammer vor der Düsenöffnung angeordneten siebartigen Körper mit ffnungen, die kleiner als die verwendeten Pulverabmessungen des Festbrennstoffes sind und durch scheibenartig durchlochte Trennwände gekennzeichnet ist, deren Durchbrechungen ebenfalls kleiner als die verwendeten Pulverabmessungen des Festbrennstoffes sind, jedoch einen genügenden Druckausgleich ermmöglichen, und die Brennkammer in verschiedene Kammern trennen.
Der siebartige Körper verhindert, daß Pulver mit klolneron-Abmessungen unverbrannt durch die Dtlsenöffnung gelangen.
Deshalb sind die Öffnungen dieses Körpers einerseits klein ner als die verwendeten Pulverabmessungen,jedoch ist deren Querschnitt insgesamt größer als der der Düsenöffnung. Um weiter zu verhindern, daß die Pulverteile während der Abschußbeschleunigung haufenartig an die hintere Begrenzung der Brennkammer gedrUckt werden, sind verschiedene Kammern vorgesehen, deren Trennwände Durchbrechungen besitzen, die ebenralls kleiner als die Pulverabmessungen sind, welche jedoch einen genügenden Druckausgleich ermölichen. Die Trennwände können dabei aur einem oder mehreren Trägerelementen befestigt sein, welche mit dem siebartigen Abschlußteil fest, verbunden sind. ueber die mit Treibladungspulver gefüllten Kammern kann eine HUlle aus Kunststoff oder Textilien geschoben werden, so daß der siebartige Körper mit den Kammern und dem darin berindlichen Treibladungspulver einen elnheitllchen Körper bildet, der geschlossen in die Brennkammer eingebracht werden kann. Dabei ist es auch möglich, die für die Anfeuerung der Treibladungspulver notwendige ZUndladung ebenralls vor oder hinter den Kammern oder auch in einer rohrförmig durchbrochenen Mittelachse unterzubringen.
Anhand der beigefügten Fig. 1, in der ein Beispiel £Ur den erfindungsgemäßen Raketenmotor dargestellt ist, wird die Erfindung näher erläutert0 Der Raketentreibsatz weist außen eine Brennkammerhülle 1 auf, die eine Düsenöffnung 2 besitzt. Vor der Düsenöffnung 2 ist ein siebartiger Trichter 3 angebracht, der mit einem durchbrochenen Rohr 4, als gemeinsames Trägerelement, hier als Mittelrohr ausgebildet, fest verbunden ist. Die Öffnungen 9 des Trichters 3 sind kleiner als die verwendeten Pulverabmessungen des Festbrennstoffs. An dem Mittelrohr 4 sind in Abständen durchlochte Scheiben 5 angebracht, die einzelne Kammern 11 bilden, in denen das Treibladungspulver 6 untergebracht wird. Die Durchbrechungen lo in den Scheiben 5 erfUllen in Bezug auf ihre Größe dieselben Bedingungen wie die Öffnungen 9. Die ZUndladung 7 zur Anfeuerung des TreRbladungspulvers 6 befindet sich hier am Boden der Brennkammer Uber dem gesamten Ladungsaufbau mit siebartigem Trichter 3, Mittelrohr 4, Trennscheiben , Treibladungspulver 6 und Zündladung 7 ist eine HUlle 8 geschoben.
Das Rohr 4 kann ebenfalls durch einen oder mehrere stabförmige Körper oder mehrere Rohre, die die Trennscheiben 5 tragen, ersetzt werden. Bei Benutzung eines Mittelrohres 4 hat man jedoch de Möglichkeit, die Zundladung in diesem Mittelrohr unterzubringen. Die 2Undladung 7 kann aber auch unmittelbar vor oder hinter dem siebartigen Körper 3 oder oberhalb der Kammern 11 untergebracht werden0 FUr den siebartigen Körper 3 kommt neben der in der Fig. 1 dargestellten Trichterform beispielsweise auch eine Halbkugelform infrage, außerdem kann dieser XUrper aber auch als Zylinder ausgebildet sein, der eine Abschlußscheibe und Durchbrechungen besitzt.
Der geschlossene Aufbau der Treibladung ermöglicht deren Herstellung und Laborierung unabhängig vom Geschoß oder Flugkörper. Sie wird dadurch leicht transportierbar und kann unter Umstanden erst kurz vor der Verwendung des Raketengeschosses in die Brennkammer eingebracht werden.
Eine UmhUllung 8, beispielsweise aus Polyurethan- oder PolySthylenfolie, ermöglicht zusEtzlich einen sicheren Schutz gegen Feuchtigkeit und andere Einflüsse.
Die Aufteilung und FUllung der Kammern 11 mit Treibladungspulver sowie die unterschiedliche Anordnung der Zündladung, gegebenenfalls auch in den Kammern 11 ermöglichen eine Beeinflussung des Verbrennungs- und Gasdruckverlaufs in weder gewünschten Weise.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Raketenmotor für Festbrennstoffe, gekennzeichnet durch einen in der Brennkammer vor der DUsenöffnung (.2) angebrachten siebartigen Körper (3) mit Öffnungen (9)0 die kleiner als die verwendeten Pulverabmessungen des Festbrennstoffes sind, und durch scheibenartig durchlochte Trennwände (5), deren Durchbrechungen (lo) ebenfalls kleiner als die verwendeten Pulverabmessungen des Festbrennstoffes sind, jedoch einen genUgenden Druekausgleich ermöglichen, und die Brennkammer in verschiedene Kammern (11) trennen.

2. Raketenmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (5) auf einem oder mehreren Trägerelementen (4) befestigt sind, die mit dem siebartigen Körper (3) fest verbunden ist.

3. Raketenmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als gemeinsames Trägerelement (4) für die Trennwände ein Rohr vorgesehen ist.

4. Raketenmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ZUndladung (7) unmittelbar vor oder hinter dem siebartigen Körper (3) liegt in einer der Treibladungskammern (11) oder oberhalb der Treibladungskammern (11) untergebracht ist.

5. Raketenmotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zundladung (7) im Mittelrohr (4) untergebracht ist.

6. Raketenmotor nach einem der AnsprUche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der siebartige Körper (3) eine Trichter- bzw. Halbkugel form besitzt oder als Zylinder ausgebildet ist, der eine Abschlußscheibe und Durchbrechungen besitzt.

7. Raketenmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Treibladung bestehend aus siebartigem Trichter (3), Trennwänden (5), gemeinsamem Trägerelement (4), Treibladungspulver (6) und Zundladung (7) von einer HUlle (8) umschlossen sind.

L e e r s e i t e