Pierwszenstwo: 11.06.1971 (P. 148 742) Zgloszenie ogloszono: 05.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 15.03.1974 70015 Ki. 72d,19/01 MKP F42b 15/12 .Ni A Urzedu Patentowego relskiij btejpocplM] LuBflii) Twórcywynalazku: Jerzy Harazny, Krzysztof Nowak, Józef Pogoda Uprawniony z patentu tymczasowego: Instytut Lotnictwa, Warszawa (Polska) Zlacze stopni rakiety Przedmiotem wynalazku jest zlacze stopni rakiety przeznaczone do rozlacznego, sztywnego polaczenia dwóch stopni rakiety.Znane zlacze stopni rakiety zawiera stozek podpierajacy umieszczony na pierwszym stopniu. Na stozku tym oparty jest drugi stopien rakiety. Do tego celu wykorzystana jest dysza silnika rakietowego. Podparcie elementów zlacza uzyskuje sie na dwóch cylindrycznych powierzchniach. Przednie podparcie ma miejsce w przekroju krytycznym dyszy wylotowej, a tylne - na cylindrycznej powierzchni czesci wylotowej lyszy, majacej dodatko¬ wo próg oporowy przejmujacy obciazenia podluzne w czasie lotu. Konstrukcja taka nie zapewnia odpowiednich sil laczacych oba stopnie i w okresie przerwy w pracy silnika nizszego stopnia moze dojsc do ich rozlaczenia jeszcze przed rozpoczeciem pracy silnika wyzszego stopnia. Dlatego sa konieczne elementy blokujace, scinane w czasie rozlaczania. Ponadto podparcie na dwóch powierzchniach cylindrycznych grozi w niektórych przypad¬ kach zakleszczeniem zlacza. Ponadto luzy poprzeczne zlacza, konieczne ze wzgledów montazowych, powoduja sklonnosc rakiety do drgan typu aerosprezystego.Inne znane rozwiazanie zlacza przedstawia bardzo zlozony uklad laczenia stopni rakietowych. Zastosowano w nim skomplikowane i ciezkie zespoly posredniczace w procesie rozdzielania z uzyciem elementów blokujacych w postaci sworzni scinanych w czasie rozlaczania, sila pochodzaca od cisnienia gazów wylotowych silnika stopnia wyzszego. Opisana konstrukcja sama w sobie jest bardzo zlozonym ustrojem, co pociaga za soba zwiekszone trudnosci wykonawcze. Stosowanie elementów blokujacych w obu znanych zlaczach pociaga za soba trudnosci montazowe na wyrzutni.Celem wynalazku jest poprawienie wlasnosci zlacza zawierajacego lacznik zwiazany ze stopniem nizszym rakiety oraz dysze silnika stopnia wyzszego.Zlacze stopni rakiety wedlug wynalazku posiada samohamowny stozek oporowy umieszczony na koncu lacznika i stykajacy sie z dysza wylotowa w jej przekroju krytycznym lub w jego poblizu, natomiast dysza wylotowa ma u wylotu kolnierz kulisty obejmowany walcowym pierscieniem zewnetrznym zwiazanym z laczni¬ kiem, a ponadto w stozku oporowym sa wykonane kanaly przeplywowe.Opisane zlacze zapewnia rozlaczne, sztywne polaczenie dwóch stopni rakiety. Gwarantuje ono niezawodne przyspieszone rozdzielenie stopni, zapewniajac jednoczesnie szybki i prosty montaz. Wprowadzona samohamow-2 70015 nosc polaczenia wyklucza rozhermetyzowanie komory silnika stopnia wyzszego w momencie przelaczania nape¬ du ze stopnia nizszego na wyzszy, umozliwiajac tym samym zaplon silnika bez koniecznosci stosowania przepo¬ ny. Z uwagi na to, ze do rozlaczania stopni wykorzystano energie gazów w uruchamianym silniku, zlacze wedlug wynalazku nie wymaga dodatkowych mechanizmów pirotechnicznych lub mechanicznych, programujacych pro¬ ces rozdzielania. Prowadzi to do zmniejszenia ciezaru stopnia wyzszego, poniewaz pozwala na zastosowanie zaplonu dyszowego umieszczonego wraz z automatyka w nizszym stopniu napedowym. Samohamownosc pod¬ parcia umozliwia zmniejszenie luzów montazowych, co obniza sklonnosc rakiety do drgan typu aerosprezystego.Dzieki przegubowemu podparciu stopni w okolicy wylotu dyszy weliminowano calkowicie mozliwosc zaklesz¬ czenia zlacza w czasie rozdzielania stopni.Istota wynalazku jest blizej przedstawiona w przykladzie wykonania na rysunku, którym fig. 1 przedstawia zlacze w przekroju podluznym wzdluz osi symetrii, a fig, 2 — to samo zlacze w przekroju poprzecznym wzdluz linii A—A zaznaczonej na fig. 1.Jak pokazano na rysunku, stopien nizszy 1 rakiety jest zakonczony stozkowym lacznikiem 2, który na koncu ma samohamowny stozek oporowy 3 z podluznymi kanalami przeplywowymi 4. Ponadto lacznik 2 posiada kolnierz z walcowym pierscieniem zewnetrznym 5. Lacznik 2 jest umieszczony wewnatrz dyszy wylotowej 6 stopnia wyzszego 7 rakiety, przy czym stozek oporowy 3 styka sie z dysza wylotowa 6 w jej przekroju krytycznym A—A, natomiast pierscien zewnetrzny 5 obejmuje wylot dyszy wylotowej 6. Pierscien zewnetrzny jest pasowany do kolnierza kulistego 8 znajdujacego sie na zewnetrznej powierzchni dyszy wylotowej 6. Pomie¬ dzy dysza wylotowa 6 a lacznikiem 2 pozostawiona jest wolna przestrzen tworzaca komore dyszowa 9.Laczenie stopnia nizszego 1 i wyzszego 7 nastepuje w prosty sposób przez nalozenie stopnia wyzszego 7 na lacznik 2. Uzyskuje sie dwa podparcia: przegubowe 5 i 8 oraz na samohamownym stozku oporowym 3 i przekro¬ ju krytycznym A—A. W momencie startu rakiety na skutek powstalych przyspieszen nastepuje zacisniecie zlacza na samohamownym stozku oporowym 3, które to zlacze przenosi sily poosiowe i poprzeczne, natomiast przegu¬ bowe podparcie 5 i 8 przenosi tylko sily poprzeczne. Zlacze takie zapewnia szczelne zamkniecie wylotu dyszy wylotowej 6 oraz pewne polaczenie stopni rakietowych 1 i 7. Wprowadzenie samohamownosci na stozku oporo¬ wym 3 prowadzi do likwidacji luzów polaczenia i zabezpiecza zlacze przed przypadkowym rozlaczeniem przy ewentualnej niestabilnosci ciagu silnika stopnia nizszego 1. Z kolei przegubowe podparcie 5 i 8 wyklucza calkowi¬ cie mozliwosc zakleszczenia zlacza w czasie rozdzielania stopni. Rozdzielenie stopni rakiety 1 i 7 nastepuje pod wplywem gazów spalinowych silnika rakietowego stopnia wyzszego, przy czym komora dyszowa 9 wraz z kol¬ nierzem kulistym 8 spelnia role cisnieniowego przyspieszacza rozdzielania. Efekt przyspieszonego rozdzielenia uzyskuje sie przez skierowanie gazów wylotowych przez kanaly przeplywowe 4 i komore dyszowa 9 na duza powierzchnie parcia. W efekcie powstaje duza sila rozlaczajaca oba stopnie 1 i 7, a zatem krótki czas rozlaczania. PL PL