ES3049000T3 - Laboratory stand for studying the effect of acceleration on the linear burning rate of solid rocket propellants - Google Patents

Abstract

El objeto de la invención es un soporte de laboratorio para estudiar el efecto de las aceleraciones en la velocidad de combustión lineal de combustibles sólidos para cohetes. Este soporte, según la invención, comprende un motor eléctrico de CC con un codificador, un módulo de almacenamiento de energía, un sistema de alimentación del encendedor, un sistema electrónico de medición de presión en una cámara de combustión y un micromotor para cohetes. El motor eléctrico está conectado a un codificador y al eje principal mediante un acoplamiento sin fuelle, sobre el cual se ubica un módulo de almacenamiento de energía. En el lado opuesto del cuerpo del micromotor, situado en el eje principal mediante una fijación, se encuentra el sistema de alimentación del encendedor, montado en dicho eje, que contiene un manguito con anillos conductores y aislantes, terminado en un anillo de cierre y escobillas de carbón. El sistema electrónico de medición de presión en la cámara de combustión incluye un sensor de presión ubicado en un zócalo conectado al cuerpo del micromotor mediante un puerto de medición de presión. Y, además, en el extremo roscado del eje principal se ubica un soporte de cuerpo de micromotor de cohete que contiene la cámara de combustión con una ranura colectora interna y un puerto de medición de presión, y un puerto de válvula de seguridad con una válvula de seguridad junto con una toma de salida en el costado del cuerpo del micromotor de cohete. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] d e s c r ip c ió n

[0003] Banco de laboratorio para estudiar el efecto de la aceleración sobre la velocidad de combustión lineal de propelentes sólidos para cohetes

[0005] El objetivo de la invención es un banco de laboratorio para estudiar el efecto de las aceleraciones sobre la velocidad de combustión lineal de propelentes sólidos para cohetes.

[0007] Hasta ahora, una revisión de la literatura disponible no ha revelado soluciones nacionales para estudiar el efecto de las aceleraciones (movimiento rotatorio) sobre la velocidad de combustión lineal de los propelentes sólidos para cohetes.

[0009] A partir de la publicación de J. B. Anderson, R. E. Reichenbach, "An Investigation of the Effect of Acceleration on the Burning Rate of Composite Propellants", Revista AIAA, volumen 6, n.02, febrero de 1968, así como de la publicación de Melvin John Bulman, "The effect of Acceleration on the Burning Rate of Double Base Rocket Propellants", Tesis de doctorado, Escuela de Posgrado Naval de los Estados Unidos, 1968, y la publicación de Soe Hlaing Tun y Xiang Hong Jun, "Star Grain Regression Under Spin Induced Acceleration Effect", Applied Mechanics and Materials, volúmenes 110-116, páginas 451-456, 2011 doi:1O.4O28/www.scientific.net/AMM.l10-116.451, y también de la publicación de David R. Greatrix, "Assessing the Influence of Orientation Angle on Acceleration-Augmented Burning in Solid Rockets", ATAA, 2018, se conocen los resultados de estudios experimentales en curso y de simulaciones por ordenador del efecto de las aceleraciones sobre la velocidad de combustión de los propelentes sólidos para cohetes, pero sin divulgar detalles del diseño del banco de pruebas. En el documento CN109459242A, se describe otro ejemplo de un banco de pruebas para propelentes de cohetes.

[0011] El banco de laboratorio para estudiar el efecto de las aceleraciones sobre la velocidad de combustión lineal de propelentes sólidos para cohetes según la reivindicación 1 comprende un motor eléctrico de CC con un codificador, un módulo de almacenamiento de energía, un sistema de fuente de alimentación del encendedor, un sistema electrónico de medición de presión en una cámara de combustión y un micromotor de cohete. El motor eléctrico está conectado a un codificador, al mismo tiempo, el motor eléctrico está conectado al árbol principal mediante un acoplamiento de fuelle y sobre el árbol principal se coloca un módulo de almacenamiento de energía. En el lado opuesto del cuerpo del micromotor de cohete situado en el árbol principal mediante una fijación se encuentra el sistema de fuente de alimentación del encendedor asentado en el árbol principal que contiene un manguito del sistema de fuente de alimentación en el que se colocan anillos conductores y anillos aislantes, rematándose con un anillo de cierre y escobillas de carbón. El sistema electrónico de medición de presión en la cámara de combustión incluye un sensor de presión situado en un receptáculo de sensor de presión conectado al cuerpo del micromotor del cohete mediante un orificio de medición de presión. Y, además, en el extremo roscado del árbol principal se proporciona un bastidor para el cuerpo del micromotor que contiene una cámara de combustión con una ranura colectora interna y un orificio de medición de presión, y un orificio de válvula de seguridad con una válvula de seguridad junto con un receptáculo de salida en el lateral del cuerpo del micromotor de cohete sólido.

[0013] Preferentemente, el motor eléctrico está conectado frontalmente al bastidor del motor eléctrico.

[0015] Preferentemente, el árbol principal está apoyado sobre una primera unidad de rodamiento y una segunda unidad de rodamiento.

[0017] Se prefiere, cuando la primera unidad de rodamiento incluye un rodamiento de bolas angular, de doble hilera, alojado en una carcasa fijada a la base del banco.

[0019] Se prefiere, cuando la segunda unidad de rodamiento comprende un rodamiento de bolas angular de doble hilera inmovilizado en la carcasa por dos anillos de retención internos accionados por resorte.

[0021] Se prefiere, cuando dos baterías de almacenamiento de energía de polímero de litio están dispuestas simétricamente a ambos lados del árbol principal.

[0023] Preferentemente, el manguito del sistema de fuente de alimentación contiene cuatro anillos conductores y tres anillos aislantes.

[0025] Preferentemente, las escobillas de carbón están situadas en el receptáculo en contacto con los anillos conductores por medio un sistema de sujeción por resorte situado en el receptáculo.

[0027] Preferentemente, el receptáculo se encuentra en la base del sistema de fuente de alimentación.

[0029] Preferentemente, el cuerpo del micromotor de cohete sólido está conectado al bastidor a través de seis varillas roscadas con tuercas.

[0031] Preferentemente, el receptáculo del sensor de presión tiene una cavidad para un inserto de sensor de presión y un filtro, un manguito distanciador cerrado por una tuerca de sujeción.

[0032] Preferentemente, la válvula de seguridad tiene una membrana de seguridad.

[0033] Preferentemente, el receptáculo de salida contiene un inserto de tobera posicionado en la presión.

[0034] Se prefiere, cuando entre el inserto de tobera y el receptáculo de tobera hay una membrana.

[0035] Preferentemente, el sistema de fuente de alimentación del encendedor contiene un cebador eléctrico y una pastilla de pólvora con forma de disco colocada en una carcasa sellada con una junta tórica.

[0036] El banco de pruebas diseñado permite realizar pruebas experimentales para determinar el efecto de las aceleraciones, que actúan sobre un propelente sólido colocado en una cámara de combustión de un micromotor de cohete sólido, sobre la relación entre la velocidad de combustión lineal y la presión en la cámara de combustión. Además, es posible determinar un cambio en el rendimiento de un motor a prueba resultante del cambio de presión en la cámara de combustión debido a la presencia de una aceleración centrífuga. Esta es una cuestión importante en el contexto de la aplicación de motores de cohetes, independientemente de si esto constituye el motor de accionamiento principal o motores auxiliares o de control. Durante el vuelo, un misil de cohete está sometido a aceleraciones con un valor g significativo (con respecto a la aceleración gravitacional). Durante el vuelo acelerado o giratorio de un objeto en el que esté instalado un motor de propelente sólido, la velocidad de combustión del grano de propelente sólido cambia con el valor de esta aceleración. Dado que la velocidad de combustión lineal es el parámetro básico que describe las propiedades de los propelentes sólidos para cohetes, el conocimiento del efecto de la aceleración sobre este valor, permite determinar los límites de seguridad de funcionamiento de la cámara de combustión (presión máxima de funcionamiento), cambios en el perfil de empuje del motor a lo largo del tiempo, cuya consecuencia pueden ser cambios en el alcance o la altitud del vuelo de un objeto propulsado por un motor de cohete de propelente sólido. En la solución se utilizaron los siguientes medios técnicos:

[0037] • un micromotor de cohete sólido de laboratorio - fijado al extremo del árbol de transmisión, que permite realizar la combustión experimental de una muestra de prueba para determinar la velocidad de combustión lineal del propelente sólido para cohetes en las condiciones de un valor conocido de aceleración que actúa sobre el grano de propelente;

[0038] • una transmisión eléctrica en forma de motor eléctrico de CC (junto con un codificador para medir la velocidad de rotación), cuyo propósito es generar un valor apropiado de aceleración en forma de aceleración centrífuga (obtenida al establecer el valor apropiado de velocidad de rotación del micromotor a prueba);

[0039] • un sistema para medir la presión en una cámara de combustión mediante la utilización de un sensor de presión junto con un sistema amplificador y registro de datos en una tarjeta de memoria - el sistema permite medir la presión a una frecuencia de 2 kHz durante la acción de aceleración que afecta al grano de propelente sólido para cohetes;

[0040] • un sistema de control del encendedor y medición de sus parámetros eléctricos durante el funcionamiento;

[0041] • una tarjeta de medición junto con un software dedicado para la adquisición de datos de medición.

[0042] En el diseño del banco de pruebas se pueden distinguir varios sistemas de componentes:

[0043] • un módulo de transmisión - un motor eléctrico con un codificador, que hace rotar el micromotor de cohete sólido mediante el árbol principal;

[0044] • dos soportes de rodamiento del árbol principal (uno de los soportes permite compensar errores de ensamblado del árbol);

[0045] • un módulo de almacenamiento de energía (para alimentar el sistema de medición de presión en la cámara de combustión);

[0046] • un sistema de fuente de alimentación del encendedor de tres canales que consiste en una unidad de encendido y un encendedor de pólvora;

[0047] • un micromotor de cohete sólido de laboratorio junto con una interfaz mecánica necesaria montada sobre el extremo del árbol.

[0048] A continuación, se indican las siguientes etapas que se llevan a cabo durante el funcionamiento del banco de pruebas:

[0049] • instalación de la membrana de tobera adecuada (tapón de tobera) y de la membrana de seguridad;

[0050] • activación de sistemas electrónicos de medición (tarjeta de medición, sistema de medición de presión de la cámara de combustión);

[0051] • colocación de la muestra de propelente a prueba en la cámara de combustión;

[0052] • colocación del encendedor en el receptáculo correspondiente del cuerpo del micromotor del cohete;

[0053] • establecimiento de la aceleración deseada (establecimiento de la velocidad de rotación adecuada del motor eléctrico de CC de transmisión - controlando el valor de tensión de la fuente de alimentación);

[0054] • puesta en marcha del sistema de medición y del programa de adquisición de datos (pulsando el botón LISTO en el programa de adquisición de datos - transición al estado de espera), activando el sistema de encendido (desbloqueando el botón de seguridad);

[0055] • realización del experimento (utilización de la tarjeta de medición para el arranque automático del motor eléctrico de accionamiento, a continuación, después de unos segundos se pone en marcha el sistema de inicio del encendido y transcurrido un tiempo preprogramado, registro automático de datos de medición en el ordenador -todos los datos excepto la presión en la cámara de combustión);

[0056] • desactivación del sistema de iniciación del encendido (pulsando el botón de seguridad y el botón ALTO en el programa de adquisición de datos); transferencia de los datos de medición de la presión de la cámara desde la tarjeta de memoria a la memoria del ordenador;

[0057] • realización de las etapas operativas (desmantelamiento del encendedor, limpieza de la cámara de combustión, limpieza de la tobera de salida, sustitución de la membrana de la tobera).

[0058] El objeto de la invención en una realización se muestra en los dibujos, en los que:

[0059] La figura 1 muestra una vista de tres cuartos en proyección axonométrica con un corte de un cuarto del cuerpo, La figura 2 muestra una vista detallada del micromotor de cohete sólido de laboratorio (vista despiezada), y La figura 3 muestra una vista detallada del sistema de fuente de alimentación del encendedor.

[0060] Realización

[0061] La materia objeto de la invención es un banco de laboratorio para estudiar el efecto de la aceleración sobre la velocidad de combustión lineal de una muestra de propelente sólido para cohetes y sobre la presión en la cámara de combustión. El banco de pruebas permite determinar el efecto de la aceleración sobre la naturaleza de la relación entre la velocidad de combustión y la presión de la cámara (constante, lineal, etc.) y sobre los cambios en el rendimiento del motor del cohete a prueba como resultado de los cambios de presión en la cámara de combustión debido a la aparición de una aceleración centrífuga.

[0062] El banco de laboratorio para estudiar el efecto de la aceleración sobre la velocidad de combustión lineal de propelentes sólidos para cohetes según la invención está diseñado para determinar el efecto de la aceleración sobre la naturaleza de la relación entre la velocidad de combustión lineal y la presión en la cámara de combustión, así como sobre los cambios en el rendimiento del micromotor de cohete sólido a prueba como resultado del cambio de presión en la cámara causado por la aparición de una aceleración centrífuga (micromotor del cohete puesto en movimiento rotatorio).

[0063] La invención incluye varias partes básicas, incluyendo un módulo de accionamiento eléctrico, dos soportes del árbol de rodamiento, un módulo de almacenamiento de energía, un sistema de fuente de alimentación del encendedor, un sistema electrónico de medición de presión en la cámara de combustión y un micromotor de cohete sólido de laboratorio (equipado con una interfaz mecánica adecuada que lo conecta al extremo del árbol principal del banco principal).

[0064] El módulo de accionamiento eléctrico contiene un motor eléctrico (1) alimentado con una tensión constante en el intervalo de 6 - 27 V, junto con un codificador fijado (2) para determinar la velocidad de rotación del motor eléctrico. El motor eléctrico (1) se conecta frontalmente a un bastidor en forma de ángulo (3) del motor eléctrico mediante un juego de 4 tornillos de cabeza hueca hexagonal. El bastidor (3) del motor eléctrico está fijado a la base (42) del banco mediante un juego de 4 tornillos Alien. También hay 4 asas (43) empernadas a la base (42) del banco para facilitar la manipulación del banco ensamblado. Un componente importante del módulo de accionamiento es el árbol principal (5), que está conectado al motor eléctrico (1) por medio de un acoplamiento de fuelle (sin retroceso) (4), que compensa posibles errores de desalineación del árbol y amortigua las vibraciones producidas por una distribución desigual del peso en el sistema rotatorio.

[0065] El árbol principal está apoyado por dos sitios en una primera unidad de rodamiento (6) y una segunda unidad de rodamiento (7). La primera unidad de rodamiento (6) contiene un rodamiento de bolas angular, de doble hilera, colocado con holgura en una montura, que se coloca en una carcasa que sirve simultáneamente como componente de montaje de la primera unidad de rodamiento a la base (42) del banco. La segunda unidad de rodamiento (7) es un conjunto casi idéntico, la única diferencia consiste en que el rodamiento ha sido inmovilizado en la montura por medio de dos anillos de retención internos accionados por resorte. La configuración de rodamientos adoptada es la siguiente: el rodamiento de la primera unidad de rodamiento - flotante, el rodamiento de la segunda unidad de rodamiento -ubicación.

[0067] Otro componente instalado en el árbol principal (5) es un módulo de almacenamiento de energía (8) utilizado como fuente de alimentación del sistema electrónico de medición de presión (44) en la cámara de combustión.

[0069] El módulo de almacenamiento de energía (8) contiene dos baterías de polímero de litio, dispuestas simétricamente a ambos lados del árbol principal (5), contenidas en una carcasa.

[0071] El módulo de almacenamiento de energía (8) está asentado sobre el árbol, la rotación con respecto al eje del árbol está bloqueada por una chaveta paralela, mientras que un anillo de retención externo impide el movimiento longitudinal. Las líneas de alimentación entre el módulo de almacenamiento de energía (8) y el sistema de medición de presión se encaminan a través de un agujero especialmente horadado en el interior del árbol. Tal encaminamiento de los cables permite que el árbol de transmisión rote libremente.

[0073] El sistema de fuente de alimentación (B) del encendedor de tres canales (mostrado en la Figura 3) incluye manguitos (9) del sistema de fuente de alimentación, sobre los cuales se colocan alternadamente cuatro anillos conductores (deslizantes) (10) y tres anillos aislantes (11), estando todo el conjunto rematado con un anillo de cierre (12).

[0075] Se utilizan tres anillos conductores (10) para transferir 3 canales de potencia de polo positivo independientes, mientras que el cuarto anillo conductor (10) es la tierra común de los canales de potencia. Tal disposición hace que sea posible alimentar hasta tres, módulos de encendido independientes. Los componentes del sistema de fuente de alimentación (B) del encendedor están asentados en el árbol (5), el movimiento de rotación está bloqueado por una chaveta paralela, mientras que el movimiento longitudinal está bloqueado por un anillo de retención externo. Los elementos que transfieren alimentación al sistema de fuente de alimentación (B) del encendedor de tres canales son 4 escobillas de carbón (16), situadas en un receptáculo (15), que están en contacto con unos anillos conductores (10). El receptáculo de las escobillas de carbón está montado en la base (14) del sistema de fuente de alimentación y un pasador (13), que está bloqueado a ambos lados de la base (14) con un pasador, pasa a través del mismo, permitiendo un movimiento lateral con respecto al eje del árbol (5). El sistema de presionado de las escobillas de carbón contra los anillos conductores se basa en la utilización de resortes, situados en el receptáculo (15) y todo el conjunto se presiona mediante un tornillo de fijación (17) con una bola, atornillado en la pared correspondiente de la base (14), donde la superficie de la bola está en contacto con la carcasa de los receptáculos de las escobillas de carbón. La base (14) del sistema de fuente de alimentación se fija a la base (42) del banco con 2 tornillos de cabeza hueca hexagonal. Se suelda un cable eléctrico en la superficie interior de cada anillo conductor (10). El mazo de cables resultante se encamina hasta las inmediaciones del frente del árbol/extremo del árbol (5) sucesivamente a través del agujero frontal del anillo de cierre (12), el agujero transversal del árbol con respecto a s<u>eje, y a través del agujero frontal horadado en el árbol (5).

[0077] El sistema electrónico de medición de presión (44) en la cámara de combustión incluye un sensor de presión (36), situado en el receptáculo (35) conectado al cuerpo (21) del micromotor de cohete sólido (A) a través de un orificio especial (33), un circuito para normalizar y amplificar la señal de medición a una tensión analógica típica de 0 a 10 V y un circuito para alimentar el sensor de medición. El sistema en s<u>conjunto se ha construido sobre una placa de circuito impreso común de forma circular con un agujero central, colocada y contenida en una carcasa. La carcasa del sistema de medición está montada sobre el árbol con una conexión enchavetada y un anillo de retención externo.

[0078] En el extremo roscado del árbol (5) se ha colocado una montura prismática (20) bloqueada con chavetas del cuerpo del micromotor de cohete sólido, una arandela de bloqueo MB3 (18) del rodamiento y, a continuación, se ha apretado todo el conjunto con la tuerca de bloqueo KM3 (19) del rodamiento. La parte central del micromotor de cohete sólido de laboratorio (A) (mostrado en detalle en la Figura 2) es el cuerpo (21) del micromotor de cohete (A) conectado a la montura (20) con seis varillas roscadas, apretadas con tuercas. Tal número de varillas garantiza una resistencia adecuada de la conexión estructural.

[0080] La cámara de combustión (22) se colocó en el cuerpo, junto con un grano (23) de propelente sólido para cohetes. La utilización de una cámara de combustión (22) en forma de "cesta", rematada con una rejilla integral y que tiene tres agujeros roscados (rosca métrica M3) en las paredes laterales, utilizados para un atornillado presurizado de unos tornillos de fijación (29), garantiza que la posición central del grano (23) de propelente se mantenga al inicio del experimento, lo que facilita el proceso de encendido sobre toda la superficie disponible del grano. La utilización de una rejilla con un número de agujeros pasantes seleccionado adecuadamente con respecto a la sección transversal del diámetro crítico de la tobera evita el peligroso fenómeno de obstrucción de la tobera de salida por un trozo de grano desprendido y la consiguiente destrucción del banco de pruebas. Además, la cámara de combustión (22) está equipada con una ranura colectora externa (30) para recoger los gases de escape y suministrarlos al cuerpo (21) del micromotor de cohete, seguido de un orificio de medición de presión (33) y un orificio (24) de válvula de seguridad y una punta de dispersión de gases de escape (26).

[0082] El cuerpo (21) del micromotor de cohete sólido (A) está equipado con un orificio roscado de medición de presión (33), en el que se enroscó un receptáculo de sensor de presión (35) que tiene una cavidad para un inserto especial (34) y un filtro (45), cuya tarea consiste en reducir el flujo de partículas sólidas de productos de combustión que inciden en la superficie de una membrana del sensor (36), manteniendo al mismo tiempo las condiciones adecuadas para una medición fiable de la presión en la cámara de combustión. El sensor de presión 36 y un manguito distanciador (37) hecho de poliamida se colocaron en el receptáculo (35) y luego se cerró el conjunto con una tuerca de sujeción (38). El manguito (37) utilizado evita que el sensor de presión se mueva a lo largo del eje del receptáculo (35). La forma del inserto (34) guarda relación con las recomendaciones del fabricante relativas al ensamblaje del sensor de presión utilizado.

[0084] El cuerpo también está equipado con una válvula de seguridad (26), con una membrana de seguridad reemplazable (25), válvula que se enrosca en el orificio (24) de la válvula de seguridad. La placa situada en la válvula de seguridad, en caso de sobrepasar la presión admisible especificada, se rompe, abriendo, de hecho, un respiradero adicional, reduciendo así la presión en la cámara de combustión. El sistema de purga utilizado contrarresta la posibilidad de que el banco de pruebas se destruya.

[0086] En un lado del cuerpo (21) del micromotor de cohete sólido (A), se ha instalado el receptáculo de la tobera de salida (27) deslizándolo sobre unas varillas roscadas, enroscadas en el cuerpo (21) del micromotor de cohete sólido (A), y luego apretadas con tuercas. En una abrazadera especial (32) se monta un inserto de tobera reemplazable (31), sellado con una junta tórica de Viton®. La sección de tobera así preparada se enrosca en el receptáculo (27) de la tobera de salida. El espacio entre el inserto de tobera (31) y el receptáculo (27) de la tobera proporciona un plano de fijación para la membrana (28), que actúa como tapón de tobera. El propósito de este tapón es mantener el valor de presión correcto en la cámara de combustión en el momento de iniciar el proceso de combustión, lo que facilita enormemente la puesta en marcha de la cámara de combustión y contribuye a aumentar la precisión de la medición del tiempo de combustión. En caso de bajas presiones en la cámara de combustión, el tapón (28) permite que el micromotor de cohete sólido (A) se ponga en marcha. La selección adecuada del tapón de tobera permite reducir el tiempo de acumulación de presión en la cámara (22) del motor, mejorando las características del encendido, lo que a s<u>vez tiene un efecto clave en el proceso de combustión posterior y en el rendimiento del motor del cohete.

[0088] En el lado opuesto del cuerpo (21) del micromotor de cohete sólido (A) hay una sección de encendedor, cuya tarea es iniciar el proceso de combustión en el menor tiempo posible y de forma reproducible en experimentos posteriores. Según la invención, para iniciar el encendido se ha utilizado lo siguiente: un cebador eléctrico (40) y un lecho de pólvora negra en forma de pastilla comprimida con forma de disco (41) colocada en una carcasa (39) (el diseño del encendedor se desarrolló de manera que permitiera la utilización de pólvora negra también en forma molida). A s<í>preparado, el encendedor, que tiene una rosca métrica externa, una junta tórica Viton® y una cabeza hexagonal para facilitar el apriete, se montó en el cuerpo (21) del micromotor de cohete sólido (A). Debido a la utilización de una carcasa (39) de encendedor intercambiable, es posible utilizar varios tipos de encendedor (40) que difieren en dimensiones geométricas.

[0090] La estanqueidad de la conexión entre los componentes clave del micromotor de cohete sólido de laboratorio (A) (secciones de: encendedor, tobera, purgado de presión en la cámara y medición de presión) se obtuvo utilizando juntas tóricas hechas de Viton®.

[0092] Lista de designaciones de referencia cruzada

[0094] aMicromotor de cohete sólido23Grano - propelente

[0095] bSistema de fuente de alimentación del encendedor24Puerto de la válvula de seguridad

[0096] 1Motor eléctrico de CC25Membrana de seguridad

[0097] 2Codificador26Válvula de seguridad

[0098] 3Bastidor del motor eléctrico27Receptáculo de tobera de salida

[0099] 4Acopiamiento de fuelle (sin retroceso)28Membrana de tobera

[0100] 5Árbol principal29Tornillo de fijación

[0101] 6Primera unidad de rodamiento30Ranura colectora

[0102] 7Segunda unidad de rodamiento31Inserto de tobera

[0103] 8Módulo de almacenamiento de energía (batería)32Abrazadera de tobera de salida

[0104] 9Manguito del sistema de fuente de alimentación33Puerto de medición de presión

[0105] 10Anillo conductor34Inserto de sensor de presión

[0106] Anillo aislante35Receptáculo del sensor de presión

[0107] Anillo de cierre36Sensor de presión

[0108] Pasador37Manguito distanciador

[0109] Base del sistema de fuente de alimentación38Tuerca de sujeción del sensor de presión Receptáculo de escobillas de carbón39Carcasa del encendedor

[0110] Escobilla de carbón40Cebador eléctrico

[0111] Tornillo de fijación con bola41Pastilla de pólvora

[0112] Arandela de bloqueo MB3 del rodamiento42Base del banco

[0113] Tuerca de bloqueo KM3 del rodamiento43Asa

[0114] Bastidor del cuerpo44Sistema electrónico de medición de presión en la cámara de combustión

[0115] Cuerpo de micromotor sólido45Filtro

[0116] Cámara de combustión (cesta) con rejilla

Claims (15)

1. r e iv in d ic a c io n e s

1. Un banco de laboratorio para estudiar el efecto de las aceleraciones sobre la velocidad de combustión lineal de propelentes sólidos para cohetes que comprende un motor eléctrico de CC (1) con un codificador (2) para medir la velocidad de rotación, un módulo de almacenamiento de energía (8) asentado sobre un árbol principal (5) conectado mediante unas líneas de alimentación a un sistema electrónico de medición de presión (44), que está montado sobre el árbol principal (5) entre un sistema de fuente de alimentación (B) del encendedor y un micromotor de cohete sólido (A),caracterizado por que

el motor eléctrico de CC (1) está conectado al codificador (2) para medir la velocidad de rotación del motor eléctrico ( I ) , y al mismo tiempo el motor eléctrico (1) está conectado al árbol principal (5) mediante un acoplamiento de fuelle (4), y el módulo de almacenamiento de energía (8) está colocado sobre el árbol principal (5),

en donde el sistema de fuente de alimentación (B) del encendedor montado sobre el árbol principal (5) comprende un manguito (9) del sistema de fuente de alimentación sobre el cual se colocan anillos conductores (10) y anillos aislantes ( I I ) , rematados con un anillo de cierre (12) y escobillas de carbón (16),

en donde el sistema electrónico de medición de presión (44) está conectado a un sensor de presión (36) que está montado en el receptáculo (35) del sensor de presión (36) en conexión con una cámara de combustión (22) y con un cuerpo (21) del micromotor de cohete sólido (A) por medio de un orificio de medición de presión (33),

y, además, un bastidor (20) del cuerpo (21) de micromotor de cohete sólido (A) montado sobre el árbol principal (5) contiene la cámara de combustión (22) con una ranura colectora interna (30) y el orificio de medición de presión (33) y un orificio (24) de válvula de seguridad con una válvula de seguridad (26) Junto con un receptáculo de salida (27) en el lateral del cuerpo (21) del micromotor de cohete sólido (A).

2. El banco de laboratorio según la reivindicación 1,caracterizado por queel motor eléctrico (1) está conectado frontalmente a un bastidor (3) del motor eléctrico (1).

3. El banco de laboratorio según la reivindicación 1,caracterizado por queel árbol principal (5) está apoyado sobre una primera unidad de rodamiento (6) y una segunda unidad de rodamiento (7).

4. El banco de laboratorio según la reivindicación 3,caracterizado por quela primera unidad de rodamiento (6) contiene un rodamiento de bolas angular, de doble hilera, alojado en una carcasa fijada a una base (42) del banco.

5. El banco de laboratorio según las reivindicaciones 3 o 4,caracterizado por quela segunda unidad de rodamiento (7) comprende el rodamiento de bolas angular, de doble hilera, inmovilizado en la carcasa por dos anillos de retención internos accionados por resorte.

6. El banco de laboratorio según la reivindicación 1,caracterizado por quea ambos lados del árbol principal (5) se encuentran dispuestas simétricamente dos baterías de polímero de litio (8) de almacenamiento de energía.

7. El banco de laboratorio según la reivindicación 1,caracterizado por queel manguito (9) del sistema de fuente de alimentación contiene cuatro anillos conductores (10) y tres anillos aislantes (11).

8. El banco de laboratorio según las reivindicaciones 1 o 7,caracterizado por quelas escobillas de carbón (16) están situadas en un receptáculo (15) en contacto con los anillos conductores (10) por medio de un sistema de sujeción por resorte situado en el receptáculo (15).

9. El banco de laboratorio según las reivindicaciones 1<u>8,caracterizado por queel receptáculo (15) está situado sobre una base (14) del sistema de fuente de alimentación.

10. El banco de laboratorio según la reivindicación 1,caracterizado por queel cuerpo (21) del micromotor de cohete sólido (A) está conectado al bastidor (20) mediante seis varillas roscadas con tuercas.

11. El banco de laboratorio según la reivindicación 1,caracterizado por queel receptáculo (35) del sensor de presión (36) tiene una cavidad para el inserto (34) del sensor de presión (36) y un filtro (45), un manguito distanciador (37) cerrado por una tuerca de sujeción (38).

12. El banco de laboratorio según la reivindicación 1,caracterizado por quela válvula de seguridad (26) tiene una membrana de seguridad (25).

13. El banco de laboratorio según la reivindicación 1,caracterizado por queel receptáculo de salida (27) contiene un inserto de tobera (31) situado en una abrazadera (32).

14. El banco de laboratorio según la reivindicación 1,caracterizado por queuna membrana (28) está situada entre el inserto de tobera (31) y el receptáculo de tobera (27).

15. El banco de laboratorio según la reivindicación 1,caracterizado por queel sistema de fuente de alimentación (B) del encendedor contiene un cebador eléctrico (40) y una pastilla de pólvora con forma de disco (41) alojada en una

carcasa (39) sellada con una Junta tórlca.