RU2158837C2

RU2158837C2 - Reactive propellant cells

Info

Publication number: RU2158837C2
Application number: RU98110546/06A
Authority: RU
Inventors: И.Р. Нурмухаметов
Original assignee: Нурмухаметов Искандер Рифович
Priority date: 1998-05-28
Filing date: 1998-05-28
Publication date: 2000-11-10

Abstract

FIELD: rocketry. SUBSTANCE: propellant cells have strong cord for taking-up load. Cells are inserted one into another and are assembled with the aid of latches which are released from grips when turned inside. Combustion chamber is made in form of cumulative recess. Cells have holes along axis of engine for placing nuclear rods in them; nuclear rods have additional sections for blowing with hydrogen. Propellant cells may be made in form of multi- beam star. Walls of members are reinforced over outer perimeter and combustion chamber is coated with initiating compound. Walls of cells are riffled. Cell is provided with electric starter. Ejection of first burning cell together with unburnt particles of propellant by second cell provides for smooth burning of grains. EFFECT: improved operating conditions of engine. 7 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к реактивной технике, в частности к ракетостроению. The invention relates to rocket technology, in particular to rocket science.

Известны топливные элементы, состоящие из ракетного пороха, форма которых позволяет их вкладывать друг в друга, образуя топливный заряд ракеты, см. патент США 3439613, кл. F 02 K 9/04, 1969. Known fuel cells, consisting of rocket powder, the shape of which allows them to be inserted into each other, forming a fuel charge of a rocket, see US patent 3439613, cl. F 02 K 9/04, 1969.

Недостатками подобного решения являются большой вес двигателя, конструкции ракеты, которые после отработки топлива превращаются в балластную массу, из-за чего ракеты делают многоступенчатыми и сбрасывают ступени как лишний вес при полете. При этом полезная нагрузка этих ракет невелика именно из-за наличия этого балласта. The disadvantages of such a solution are the large weight of the engine, the design of the rocket, which after fuel is turned into a ballast mass, because of which the rockets are multistage and reset the steps as excess weight during flight. Moreover, the payload of these missiles is small precisely because of the presence of this ballast.

Предложены топливные элементы реактивные в виде пороховых шашек, где эти шашки армированы для обеспечения их механической прочности при оказании на них давления из камеры сгорания, и они имеют такую форму, что могут вкладываться друг в друга, образуя топливный заряд ракеты. При этом камера сгорания у них выполнена в виде кумулятивной выемки, в которую вкладывается следующий топливный элемент, фиг. 1. На фиг. 1 элемент реактивный имеет корд 2 и разделительную прокладку из негорючего материала 3. Сам элемент из пороха обозначен на фиг. 1 как деталь 1. Разделительная прокладка служит для того, чтобы при неравномерном характере горения первой ступени переход режима включения во вторую шашку, например, происходил бы в одно из отверстий прокладки с тем, чтобы загоревшаяся вторая шашка своими газами выбросила бы дефектный первый элемент вместе с недогоревшими частичками топлива. Элемент имеет средство запусков электрического действия. Jet fuel cells are proposed in the form of powder blocks, where these blocks are reinforced to provide mechanical strength when pressure is exerted from the combustion chamber, and they have such a shape that they can be inserted into each other, forming a fuel charge of the rocket. In this case, the combustion chamber is made in the form of a cumulative recess in which the next fuel element is inserted, FIG. 1. In FIG. 1, the reactive element has a cord 2 and a spacer strip of non-combustible material 3. The powder element itself is indicated in FIG. 1 as part 1. The separation gasket serves to ensure that, with the uneven nature of the combustion of the first stage, the switching of the switching mode into the second block, for example, occurs in one of the holes of the strip so that the ignited second block with its gases ejects the defective first element together with unburned particles of fuel. The element has a means of triggering an electrical action.

Для обеспечения включения следующего элемента от предыдущего в работе двигателя внутренние стенки камеры сгорания элементов покрыты инициирующим составом, а по внешнему периметру элементы бронированы с целью предотвращения горения пороха по внешней стенке ракеты. На фиг. 1 показаны инициирующее покрытие 4 и бронирование топливного элемента 5. To ensure the inclusion of the next element from the previous engine operation, the inner walls of the elements combustion chamber are covered with an initiating composition, and the elements are armored along the outer perimeter to prevent the burning of gunpowder along the outer wall of the rocket. In FIG. 1 shows the initiator coating 4 and the reservation of the fuel cell 5.

В работе двигателя реактивные газы образуются при горении внутренней стенки топливного элемента и, проходя вдоль камеры сгорания элемента, газы выбрасываются наружу и перемещают ракету, при этом дополнительные сопла и другие устройства не используются. In the operation of the engine, reactive gases are generated during combustion of the inner wall of the fuel element and, passing along the combustion chamber of the element, the gases are ejected outward and move the rocket, while additional nozzles and other devices are not used.

В качестве топлива могут быть использованы и ядерные сборки ТВЭлов, а для образования реактивных газов предлагается испарять теплом, полученным от ТАЭлов, внутренние стенки топливных элементов, для чего ТВЭлов пропускают в отверстия в стенках топливных элементов вдоль и параллельно оси двигателя. На фиг. 2 топливный элемент 1 с отверстиями 4 под ТВЭлы 2 и дополнительными сечениями вокруг этих отверстий 3, которые служат для продувания ТВЭлов водородом и охлаждения ТВЭлов и, возможно - создания термоядерной реакции в камере сгорания топливного элемента 4 для лучшего испарения топливного элемента. Конструкция топливных элементов может отличаться от описанных выше и иметь форму пирамидальных элементов, фиг. 3, где элемент в форме пирамиды 1 имеет пирамидальную камеру сгорания 2 или же в виде многолучевой звезды, фиг. 4, где топливный элемент 1 имеет лучи 2 с камерами сгорания клиновидной формы 3. Стенки элемента могут быть рифлеными. Nuclear assemblies of fuel elements can also be used as fuel, and for the formation of reactive gases, it is proposed that the internal walls of the fuel elements be evaporated by the heat received from TAEs, for which fuel elements are passed through holes in the walls of the fuel elements along and parallel to the axis of the engine. In FIG. 2 fuel element 1 with openings 4 for fuel elements 2 and additional sections around these openings 3, which serve to purge the fuel elements with hydrogen and cool the fuel elements and, possibly, create a thermonuclear reaction in the combustion chamber of the fuel element 4 for better evaporation of the fuel element. The design of the fuel cells may differ from those described above and take the form of pyramidal cells, FIG. 3, where the element in the form of a pyramid 1 has a pyramidal combustion chamber 2 or in the form of a multipath star, FIG. 4, where the fuel cell 1 has beams 2 with wedge-shaped combustion chambers 3. The cell walls may be corrugated.

Изобретение позволяет строить ракету с минимумом лишних элементов по сравнению с известными техническими решениями и возобновлять ровное горение шашек каждый раз, когда возможные дефекты шашек могли бы ухудшить режим работы двигателя. The invention allows to build a rocket with a minimum of unnecessary elements in comparison with the known technical solutions and to resume even burning of checkers every time that possible defects of the checkers could worsen the engine operating mode.

Claims

1. Fuel cells, consisting of rocket powder, the shape of which allows them to be inserted into each other, forming a fuel charge of a rocket, characterized in that the combustion chamber of the elements is made in the form of a cumulative recess, the fuel cells are reinforced with a strong cord to absorb the load of reactive gases from the combustion chamber and ensuring the mechanical strength of the element.

2. Fuel cells according to claim 1, characterized in that, on the one hand, the element has a non-combustible separation gasket with openings for the passage of gases in order to ensure the inclusion of the next element from the dying previous.

3. Fuel cells according to claims 1 and 2, characterized in that the combustion chamber is made in the form of a pyramidal recess in the element.

4. Fuel cells according to claim 1, characterized in that along the axis of the engine in the elements there are openings for accommodating nuclear fuel elements in them.

5. The fuel cells according to claim 4, characterized in that the holes for the fuel elements have additional sections for blowing them with hydrogen in order to cool the fuel elements.

6. Fuel cells according to claims 1 to 5, characterized in that the elements are made in the form of a multipath star.

7. Fuel cells according to claims 1 to 6, characterized in that along the outer perimeter the walls of the elements are armored, inside the combustion chamber of the element is covered with an initiating composition, the walls of the element are corrugated and the element has a means of triggering an electrical action.