DE2117401B2 - Einrichtung zur befestigung und fuehrung eines feststofftreibsatzes in der brennkammer eines feststoffraketentriebwerks - Google Patents

Description

richtung auch bei längerer Lagerung eines Trieb- Der Durchmesser des Ringbundes ist vorzugsweise werks eine einwandfreie Befestigung des Treibsatzes verhältnismäßig klein, damit die mechanischen Begewährleistet, da von Verklebungen Abstand ge- anspruchungen auf Grund der unterschiedlichen nommen ist, da diese nach längerer Lagerzeit eine thermischen Ausdehnungen des Metalls und des zuverlässige Befestigung nicht mehr in allen Fallen 5 Treibsatzes gering bleiben,
gewährleisten. Metallsriicke 4 sind in einer ringförmigen Nut ein-

Ausg'Staltungen der Erfindung gehen aus den gegossen, welche in der vorderen Stirnfläche des

Unteransprüchen hervor. Zum Beispiel ist der Treib- Treibsatzes 1 angeordnet ist Die Metallsriicke 4 sind

satz im ifereich der Peripherie des Flansches an durch eine Schutzschicht gehalten, welche diese Nut

diesem mittels Bolzen befestigt, die ihrerseits an im io ausfüllt In das Metallstück 4 eingeschraubte Bolzen

Treibsatz bzw. an in einer den Treibsatz bedecken- 14 dienen zur Befestigung des Treibsatzes 1 auf dem

den Schutzschicht eingegossenen Metallstücken be- Flansch 3. Das Ende der Bolzen 14 greift zu diesem

festigt sein können. In vorteilhafter Weise weist der Zweck in öffnungen 15 des Flansches 3 ein und ist

Flansch einen zentralen Ringbund auf, welcher in *ait Muttern 16 gehalten.

eine ringförmige, an der vorderen Stirnfläche des 15 Zwischen Flansch 3 und jeder öffnung 15 besteht Treibsatzes vorgesehene Ringnut eingreift In weiterer ein radiales Spiel, damit die freie thermische AusAusgestaltung der Erfindung ist der Z'jntrierring am dehnung des Treibsatzes in bezug auf den Flansch hinteren, der Schubdüse benachbarten Ende des möglich ist.

Treibsatzes an diesem mittels Bolzen befestigt, welche Als Variante könnten die Metallstücke 4 durch

in den Treibsatz bzw. in das an dieser Stelle den 20 einen kontinuierlichen Ring ersetzt sein. Dennoch

Treibsatz bedeckende Schutzschichtvolumen einge- verv\ endet man vorzugsweise einzelne Sektorstücke,

lassen sind; ebenfalls ist ein Ring aus elastomerem um die Verankerung zu erleichtern und um die

Material zwischen jedem Bolzen und dem Zentrier- thermischen Beanspruchungen zu begrenzen,

ring vorgesehen. Ein Zentrierring 12 aus feuerfestem Material ist

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an 25 auf der rückwärtigen Stirnfläche des Treibsatzes 1

Hand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt durch Bolzen 11 gehalten.

F i g. 1 einen Schnitt durch die Brennkammer, in Jeder Bolzen 11 umfaßt einen Ansatz, dessen

welcher ein Treibsatz befestigt ist, Form die Verankerung in einem Schutzschicht-

F i g. 2 im einzelnen die Treibsatzbefestigung am volumen 17 im Treibsatz erleichtert, welches im Bevorderen Stirnende des Treibsatzes, 30 reich der Peripherie des Treibsatzes angeordnet ist.

F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie IH-III der Das freie Ende jedes Bolzens 11 durchdringt den

F i g. 1 und Zentrierring und nimmt einen Sicherungsring 18 auf,

F i g. 4 einen Teilschnitt entlang der Linie IV-IV welcher dazu dient, denselben gegen den Treibsat?

der F i g. 3 zur Veranschaulichung der Befestigung zu halten.

und Führung des Treibsatzes an seinem hinteren 35 Da die thermische Ausdehnung des Zentrierringes

Stirnende. und des Treibsatzes verschieden sind, wird den

In den Figuren ist der zylindrische Treibsatz I in Bolzen die Möglichkeit gelassen, sich in dem Hohleiner Brennkammer 2 eines Triebwerks angeordnet. raum 19 seitlich zu verlagern, welcher im Zentrierdas beispielsweise zum Antrieb eines Flugkörpers ring angeordnet ist.
verwendet wird. 40 Ein Ring 13 aus elastomerem Material ist um

Der Treibsatz 1 ist auf seiner vorderen Stirnfläche jeden Bolzen 11 herum angeordnet, indem er in der

und seiner Seitenfläche mit einer Schutzschicht 7 ver- in dem Zentrierring 12 angebrachten Bohrung zen-

sehen. Um einen wirksamen Schutz gegen das Auf- trierl ist. Axial zwischen dem Ring 13 und dem

heizen der Wand zu gewährleisten, nimmt die Dicke Treibsatz 1 ist ein Spiel vorgesehen. Dieser Ring hat

der Schicht von vorn nach hinten ab, da die Ein- 45 die Aufgabe, die Verlagerung des Treibsatzes zu

wirkung der heißen Gase um so langer dauert, je dämpfen,

weiter hinten der betrachtete Abschnitt liegt. Der Zentrierring 12 weist eine zylindrische Auf-

Außerdem ist auf der inneren Wand der Brenn- lagefläche 20 auf, welche die Zentrierung des Treibkammer eine Isolierschicht angebracht, um die satzes über den Ring 12 an einer komplementären Sicherheit der Brennkammerwand zu steigern. Es so Auflagefläche gestattet, die in dei rückwärtigen Stirnbesteht ein Diametralspiel zwischen dem Treibsatz 1 wand 8 des Triebwerks angebracht ist. Diese letztere und der Wand der Brennkammer des Triebwerks, besteht aus demselben Material wie der Zentrierring, um die freie Ausdehnung des Treibsatzes unter der so daß die Zentrierung bei allen Temperaturen wirk-Einwirkung der Temperaturschwankungen zu ge- sam ist, da der Zentrierring und die Wand denselben statten. 55 thermischen Ausdehnungskoeffizienten haben.

Die vordere Stirnfläche des Treibsatzes 1 ist an Es ist ein longitudinal Spiel vorgesehen, welches einem Flansch 3 befestigt, welcher durch eine die Ausdehnung des Treibsatzes durch Temperatur-Mutter 6 an der vorderen Stirnwand des Triebwerks Schwankungen in dem gewünschten Temperaturangebracht ist. Dieser Flansch 3 umfaßt im Bereich bereich gestattet. Es ist selbstverständlich, daß die seines Zentrums einen Ringbund 5, welcher dazu be- <>« Länge der Auflagefläche 20 in Abhängigkeit von der stimmt ist, in eine komplementäre Ausnehmung im Veränderung der Länge des Treibsatzes kalkuliert Treibsatz 1 einzugreifen, um diesen in bezug auf den ist, so daß die Zentrierung auch bei den tiefsten in Flansch zu zentrieren. Betracht kommenden Temperaturen gewährleistet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

J 2 schössen werden kann. Bei einem Treibsatzdurch- Patentansprüche: messer von etwa 0,33 m und einer Länge von etwa yOm beträgt innerhalb dieser Temperaturgrenüen

1. Einrichtung zur Befestigung und Führung die Veränderung der Länge des Treibsatzes bis etwa eines Feststofftreibsatzes in der Brennkammer 5 20,5 mm und diejenige seines Durchmessers bis etwa eines Feststoffraketentriebwerks, mittels welcher 6 mm.

Einrichtung die vordere Stirnfläche des Treib- Eine Einrichtung der eingangs umrissenen Art ist satzes mit der vorderen Stirnwand der Brenn- aus der schweizerischen Patentschrift 432 133 bekammer verschraubt und der Treibsatz im Be- kannt Bei dieser bekannten Einrichtung ist der reich seines hinteren, der Schubdüse benach- io Treibsatz mit der vorderen Stirnfläche der Brennbarten Endes gegenüber der Brennkammerwand kammer verschraubt An seinem Außenumfang ist zentriert und durch die Brennkammerwand der- der Treibsatz von einer Hemmschicht umgeben, und art geführt ist, daß er bei Temperaturänderungen er ist an seinem der Schubdüse zugewandten Ende in der Brennkammer bewegbar ist, dadurch mit einer ringförmigen Dichtung gegenüber der gekennzeichnet, daß die Verschraubung 15 zylindrischen Brennkammerwand abgedichtet und des Treibsatzes (1) an semer vorderen Stirnfläche festgelegt Als Nachteil wird es bei dieser bekannten durch einen ausschließlich in seinem zentralen Einrichtung angesehen, daß eine gute Zentrierung Bereich mit der Stirnwand der Brennkammer (2) und Führung des Treibsatzes nicht unbedingt sicher verbundenen Flansch (3) erfolgt und daß das ist insbesondere wenn es sich um einen langen und hintere, der Schubdüse benachbarte Ende des 20 großen und dementsprechend schweren Treibsatz Treibsatzes (1) einen stirnseitig mit diesem Ende handelt.

verschraubten, am Außenumfang dieser Stirn- Weiterhin ist es aus der französischen Patentfläche angeordneten Zentrierring (12) aufweist, schrift 1 075 081 bekannt, einen Treibsatz innerhalb welcher an seinem äußeren Mantelumfang axial der Brennkammer durch Gitter zu halten, welche in gleitbar auf der Brennkammerinnenwand ge- 25 die Brennkammer eingesetzt sind, durch welche lagert ist Gitter sowohl eine Zentrierung als auch eine axiale

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- Ausdehnungsmöglichkeit für den Treibsatz innerhalb kennzeichnet, daß der Treibsatz (1) im Bereich der Brennkammer geschaffen werden. Als Nachteile der Peripherie des Flansches (3) an diesem werden hierbei der durch die Gitter bedingte baumittels Bolzen (14) befestigt ist. 30 liehe Aufwand zusammen mit den relativ ungünstigen

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- Wärmeausdehnungsverhältnissen angesehen,
kennzeichnet, daß die Bolzen (14) an im Treib- Weiterhin ist es aus der deutschen Auslegeschrift satz (1) bzw. an in einer den Treibsatz (1) 1 005 874 bekannt, zur Führung und Halterung eines bedeckenden Schutzschicht (7) eingegossenen Treibsatzes von der Brennkammerwand radial nach Metallstücken (4) befestigt sind. 35 innen stehende Stege zu verwenden.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge- Es liegt daher die Aufgabe vor, eine Einrichtung kennzeichnet, daß der Flansch (3) einen zentralen zur Befestigung und Führung eines Feststofftreib-Ringbund (S) aufweist, welcher in eine ring- satzes in der Brennkammer eines Feststoffraketenförmige, an der vorderen Stirnfläche des Treib- triebwerks der eingangs genannten Art zu schaffen, satzes (1) vorgesehene Ringnut eingreift. 40 welche gegenüber Bekanntem eine zuverlässigere

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge- Zentrierung des Treibsatzes innerhalb der Brennkennzeichnet, daß der Zentrierring (12) am kammer ermöglicht, baulich einfach ist und zugleich hinteren, der Schubdüse benachbarten Ende des die Wärmeausdehnung des Treibsatzes günstig aufTreibsatzes (1) an diesem mittels Bolzen (11) be- nehmen kann.

festigt ist, welche in den Treibsatz (1) bzw. in 45 Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung

das an dieser Stelle den Treibsatz (1) bedeckende vor, daß die Verschraubung des Treibsatzes an seiner

Schutzschichtvolumen (17) eingelassen sind, und vorderen Stirnfläche durch einen ausschließlich in

daß ein Ring (13) aus elastomerem Material zwi- seinem zentralen Bereich mit der Stirnwand der

sehen jedem Bolzen (11) und dem Zentrierring Brennkammer verbundenen Flansch erfolgt und daß

(12) vorgesehen ist. 50 das hintere, der Schubdüse benachbarte Ende des

Treibsatzes einen stirnseitig mit diesem Ende ver-

schraubten, am Außenumfang dieser Stirnfläche angeordneten Zentrierring aufweist, welcher an seinem äußeren Mantelumfang axial gleitbar auf der Brenn-

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Be- 55 kammerinnenwand gelagert ist.

festigung und Führung eines Feststofftreibsatzes in Die erfindungsgemäße Einrichtung ist auch bei der Brennkammer eines Feststoffraketentriebwerks, Treibsätzen mit besonders großen Abmessungen und mittels welcher Einrichtung die vordere Stirnfläche besonders hohem Gewicht anwendbar, ohne daß die des Treibsatzes mit der vorderen Stirnwand der Gefahr bestünde, daß der Treibsatz innerhalb der Brennkammer verschraubt und der Treibsatz im Be- 60 Brennkammer dezentriert oder losgerissen wird,
reich seines hinteren, der Schubdüse benachbarten Weiterhin wird durch die erfindungsgemäße Zen-Endes gegenüber der Brennkammerwand zentriert trierung und Lagerung des Treibsatzes der Vorteil und durch die Brennkammerwand derart geführt ist, erreicht, daß mit großer Sicherheit keine heißen Verdaß er bei Temperaturänderungen in der Brenn- brennungsgase in den seitlichen Zwischenraum zwikammer bewegbar ist. 65 sehen den Treibsatz und die Brennkammer gelangen Es ist erforderlich, daß ein Feststoffraketen- können, so daß eine seitliche Aufheizung vertriebwerk in einem Bereich der Außentemperaturen mieden ist.
von —40 bis +5O⁰C gelagert, hantiert und abge- Weiterhin wird durch die erfinduneseemaße Hin-