RU2202761C1 - Rocket - Google Patents
Rocket Download PDFInfo
- Publication number
- RU2202761C1 RU2202761C1 RU2002102127/02A RU2002102127A RU2202761C1 RU 2202761 C1 RU2202761 C1 RU 2202761C1 RU 2002102127/02 A RU2002102127/02 A RU 2002102127/02A RU 2002102127 A RU2002102127 A RU 2002102127A RU 2202761 C1 RU2202761 C1 RU 2202761C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nut
- rocket
- piston
- engine
- combustion chamber
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано в 2-ступенчатых малогабаритных ракетах с отделяемым стартовым двигателем (СД). The invention relates to the field of rocket technology and can be used in 2-stage small-sized missiles with a detachable starting engine (DM).
Известна конструкция реактивного снаряда с отделяемым двигателем [1], состоящего из устройства для стыковки разнокалиберных ступеней снаряда, содержащего переходной конический обтекатель с центральной трубой, охватывающей маршевую ступень снаряда и позволяющей двигателю скользить параллельно оси в направлении, противоположном маршевой ступени, и механизма разделения в виде щелевого канального устройства на конусной части обтекателя, сообщающегося с одной стороны с полостью маршевой ступени (МС), а с другой - с аэродинамическим потоком движущегося снаряда. A known design of a missile with a detachable engine [1], consisting of a device for docking different stages of a projectile containing a transitional conical fairing with a central tube covering the marching stage of the projectile and allowing the engine to slide parallel to the axis in the direction opposite to the marching stage, and the separation mechanism in the form slot channel device on the conical part of the fairing, communicating on the one hand with the cavity of the mid-flight step (MC), and on the other with the aerodynamic flow m of a moving projectile.
Данная конструкция разделительного устройства применима в неуправляемых реактивных системах залпового огня и неприемлема для управляемых ракет, работающих по точечным целям, так как при разделении маршевая ступень получает значительные возмущения, которые приведут к значительным отклонениям ее от цели. This design of the separation device is applicable in uncontrolled multiple launch rocket systems and is unacceptable for guided missiles operating on point targets, since during separation the marching stage receives significant disturbances that will lead to its significant deviations from the target.
Известна конструкция реактивного снаряда [2], выбранного нами за прототип, содержащего маршевую ступень с пристыкованным двигателем, устройство стыковки в виде конического обтекателя с центральной трубой и механизм разделения. Обтекатель выполнен тонкостенным, внутренний диаметр центральной трубы равен наружному диаметру маршевой ступени. Обтекатель соединен с двигателем переходным резьбовым кольцом и установлен на маршевой ступени до упора в буртик кольцевых сегментов кольцевой проточки, выполненной в маршевой ступени, и поджат разрезной гайкой. Между трубой обтекателя и разрезной гайкой установлен механизм разделения в виде кольцевого шпангоута-диафрагмы с радиальными ребрами, с наружной стороны которого установлено пружинное разрезное кольцо с трапециевидной проточкой на внешней стороне, взаимодействующей с ответными концевыми поверхностями обтекателя, и переходного резьбового кольца двигателя, а внутри него - резьбовая распорная втулка со скосом по торцу. В ребрах диафрагмы размещены цилиндрические со скосом пальцы, установленные с упором одним концом во внутреннюю поверхность разрезного пружинного кольца, а другим взаимодействующие со скосом резьбовой распорной втулки, установленной на ответной пружинной разрезной гайке с буртом, свободно насаженной на кормовую часть маршевой ступени с упором своим торцом в передний торец трубы обтекателя, а буртом гайки - в шпантоут-диафрагму. Внутри обтекателя установлен поршневой исполнительный механизм с электровоспламенителем замедленного действия. Разрезная гайка, установленная на корме маршевой ступени, выполнена с наружной кольцевой проточкой и охвачена хомутом с Г-образными приливами по месту разъема. Тяга, связанная с поршнем исполнительного механизма, выполнена в виде замка, охватывающего приливы хомута, и закреплена срезным штифтом, а обтекатель с внутренней стороны соединен с радиальными ребрами механизма разделения пружинными натяжителями в защитных оболочках. A known design of a missile [2], we have chosen for the prototype, containing the marching stage with a docked engine, a docking device in the form of a conical fairing with a central pipe and a separation mechanism. The fairing is made thin-walled, the inner diameter of the central pipe is equal to the outer diameter of the marching stage. The fairing is connected to the engine by a threaded transition ring and is installed on the marching stage until it stops in the flange of the ring segments of the annular groove made in the marching stage and is tightened by a split nut. A separation mechanism is installed between the cowl pipe and the split nut in the form of an annular diaphragm frame with radial ribs, on the outside of which there is a spring split ring with a trapezoidal groove on the outside that interacts with the counter end surfaces of the cowl and the adapter threaded motor ring, and inside it - threaded spacer sleeve with bevel on the end. In the ribs of the diaphragm there are cylindrical fingers with a bevel, mounted with a stop at one end into the inner surface of the split spring ring, and with the other interacting with the bevel of a threaded spacer sleeve mounted on a reciprocal spring split nut with a collar, freely mounted on the aft part of the march stage with emphasis on its end into the front end of the fairing pipe, and the collar of the nut into the dowel-diaphragm. A piston actuator with a delayed-action electric igniter is installed inside the fairing. The split nut installed at the stern of the marching stage is made with an external annular groove and is covered by a clamp with L-shaped tides in place of the connector. The thrust associated with the piston of the actuator is made in the form of a lock covering the tides of the clamp and secured with a shear pin, and the fairing is connected to the radial ribs of the separation mechanism by spring tensioners in the protective shells.
Недостатками такого устройства являются, во-первых, сложность конструкции, во-вторых, устройство разделения не сблокировано по времени работы с отделяемым СД и требует дополнительно применения следящих устройств, определяющих момент окончания работы СД. Такое согласование крайне важно, так как: 1) при отделении СД до окончания его работы он будет продолжать воздействовать на МС при разрушенных связях. Такие неорганизованные воздействия могут привести к забросам МС на нерасчетные углы атаки, в связи с этим появлению нерасчетных нагрузок на несущих поверхностях и, следовательно, разрушению конструкции ракеты; 2) при задержке отделения СД после окончания его работы будет происходить аэродинамическое торможение МС надкалиберным СД, поперечное сечение которого больше поперечного сечения подкалиберной МС, и потеря набранной скорости. Время срабатывания механизма разделения, назначаемое по версии, изложенной в описании [2]: "...Одновременно с запуском ракетного двигателя воспламеняется электровоспламенитель замедленного действия исполнительного механизма и через определенное время выдает импульс на поршень, толкая его по направлению полета ракеты. Тяга, связанная с поршнем посредством толкателя, срезая штифт, освобождает хомут, при этом разрезная гайка расщелкивается, освобождая маршевую ступень ракеты...", наделяет устройство существенным недостатком: в случае не запуска двигателя все равно воспламеняется электровоспламенитель замедленного действия и через определенное время он выдаст импульс на исполнительный механизм, освобождая маршевую ступень ракеты, в результате создается аварийная ситуация на пусковой. The disadvantages of such a device are, firstly, the design complexity, and secondly, the separation device is not blocked by the time of work with a detachable LED and additionally requires the use of tracking devices that determine when the LED ends. Such coordination is extremely important, since: 1) during the separation of diabetes until the end of its work, it will continue to affect the MS with broken connections. Such unorganized impacts can lead to missile launching at off-design angles of attack, in connection with this the appearance of off-design loads on bearing surfaces and, consequently, destruction of the rocket structure; 2) when the separation of the SD is delayed after the end of its operation, aerodynamic braking of the MS by an over-caliber SD will occur, the cross-section of which is greater than the cross-section of the sub-caliber MS, and the loss of speed gained. The response time of the separation mechanism, assigned according to the version described in the description [2]: "... Simultaneously with the launch of the rocket engine, the delayed-action electric igniter is ignited and after a certain time gives an impulse to the piston, pushing it in the direction of flight of the rocket. with a piston by means of a pusher, cutting the pin, releases the clamp, while the split nut is split, releasing the marching stage of the rocket ... ", gives the device a significant drawback: if not OSCAL engine still electric igniter is ignited and sustained action after a certain time it will give momentum to the actuator releasing a cruise stage of the rocket, a result is generated on emergency starting.
Кроме того, устройство предполагает самопроизвольное отделение СД за счет аэродинамических сил торможения, которые на СД должны быть значительно больше, чем на МС, что, в первую очередь, обеспечивается значительно большим диаметром поперечного сечения СД. Из тактических соображений при построении ракеты выполнить это требование не всегда представляется возможным, в таком случае необходимо применить принудительное разведение ступеней, которого устройство [2] не обеспечивает. In addition, the device involves the spontaneous separation of the SD due to aerodynamic braking forces, which on the SD should be much larger than on the MS, which, in the first place, is provided by a significantly larger diameter of the SD cross section. For tactical reasons, when constructing a rocket, it is not always possible to fulfill this requirement; in this case, it is necessary to apply forced breeding of steps, which the device [2] does not provide.
Задачей предложенного технического решения является: 1) обеспечить надежное разделение ступеней при незначительной разнице их поперечных сечений, то есть когда выступающая надкалиберная часть отделяемого СД не обеспечивает эффективного торможения ее относительно МС и надежного отделения только за счет аэродинамических сил, 2) сблокировать работу устройства разделения ступеней с работой СД таким образом, чтобы обеспечить разделение ступеней только после окончания работы СД и в оптимальный момент времени действия импульса последействия тяги двигателя, исключающий воздействие ("догон") отделяемого СД на МС. The objective of the proposed technical solution is: 1) to ensure reliable separation of the steps with a slight difference in their cross-sections, that is, when the protruding supercaliber part of the detachable LED does not provide effective braking of it relative to the MS and reliable separation only due to aerodynamic forces, 2) to block the operation of the device for separating steps with the operation of the LED in such a way as to ensure the separation of the stages only after the end of the operation of the LED and at the optimal moment of the pulse of aftereffects thrust of the engine, excluding the impact ("catch-up") of the detachable LED on the MS.
Для решения поставленной задачи в известной ракете, содержащей маршевую ступень, отделяемый стартовый двигатель и переходное устройство объединяющее их, кормовая часть маршевой ступени выполнена в виде двойного коаксиального корпуса, замкнутого с одной стороны. При этом на внутреннем корпусе, со стороны донной части, подвижно установлены направляющий патрубок и переходный шпангоут, поджатый к торцу внутреннего корпуса разрезной гайкой, а к торцу двигателя - накидной гайкой. Причем направляющий патрубок и накидная гайка объединены П-образными зацепами и расперты распорной гайкой, а разрезная гайка установлена с охватом телескопического поршня и объединена с ним радиальной кольцевой шпонкой. При этом передняя крышка двигателя выполнена в виде стакана, полость которого объединена с камерой сгорания двигателя отверстием и изолирована задним дном телескопического поршня, переднее дно которого изолирует полость внутреннего корпуса с пиросоставом, оба дна поршня телескопически объединены внешними обечайками и центральным штуцером с образованием кольцевой камеры, соединенной с камерой сгорания двигателя дроссельным отверстием и зафиксированы от взаимного перемещения стопором. При этом центральный штуцер снабжен лучевым воспламенителем, изолированным от кольцевой камеры обтюратором с одной стороны и отрытым в форкамеру воспламенителя пиросостава - с другой. To solve the problem in a known rocket containing a marching stage, a detachable starting engine and a transition device uniting them, the aft part of the marching stage is made in the form of a double coaxial housing closed on one side. At the same time, on the inner case, from the bottom side, a guide pipe and a transition frame are movably mounted, pressed against the end of the inner case by a split nut, and to the end of the engine - by a union nut. Moreover, the guide pipe and the union nut are combined with U-shaped hooks and opened by a spacer nut, and the split nut is installed with the telescopic piston span and combined with it by a radial ring key. In this case, the front engine cover is made in the form of a cup, the cavity of which is connected with the engine’s combustion chamber by a hole and is isolated by the rear bottom of the telescopic piston, the front bottom of which isolates the cavity of the inner casing with pyro-composition, both piston bottoms are telescopically connected by external shells and a central fitting to form an annular chamber connected to the combustion chamber of the engine by a throttle aperture and fixed from mutual movement by a stopper. At the same time, the central fitting is equipped with a beam igniter, an obturator isolated from the annular chamber on one side and a pyrocomposition igniter open on the other.
Кроме того, устройство может иметь вариант конструкции, когда кольцевая камера телескопического поршня и камера сгорания двигателя разделены дроссельным устройством, дроссельное отверстие которого перекрыто шариковым клапаном, поджатым пружиной, в направлении от кольцевой камеры к камере сгорания двигателя. In addition, the device may have a design variant when the annular chamber of the telescopic piston and the combustion chamber of the engine are separated by a throttle device, the throttle opening of which is blocked by a ball valve, preloaded by a spring, in the direction from the annular chamber to the combustion chamber of the engine.
Сущность изобретения заключается в том, что в предложенной конструкции 2-ступенчатой ракеты, содержащей МС, отделяемый СД и устройство, объединяющее их, работа привода разделения ступеней сблокирована с работой двигателя по давлению в камере сгорания двигателя и может произойти только после окончания его работы при спаде давления в камере до уровня, близкого или равного атмосферному, и выполняется принудительно с разгоном СД, относительно МС, по направляющей, до скорости, необходимой для вывода его за пределы аэродинамической "тени" МС, что достигается подбором параметров регулирования: диаметра дроссельного отверстия, объема кольцевой камеры и площади телескопического поршня, прочности разрушаемого элемента. Исходными параметрами для расчета являются время работы СД, давление в КС по времени работы, максимальная скорость, до которой разгоняется ракета. Однако номинальные исходные данные имеют разброс от условий эксплуатации, главным образом, от температуры окружающего воздуха (от -50o до +50oС), влияние этого разброса нейтрализуется назначением минимальной скорости отвода СД, импульс силы от которой (произведение скорости на массу СД) должен быть не меньше максимальной остаточной величины импульса последействия тяги двигателя на момент разделения, в отличие от известных аналогичных решений. При этом направляющая распадается на части, обеспечивая разведение без возмущения движения МС.The essence of the invention lies in the fact that in the proposed design of a 2-stage rocket containing MS, a detachable LED and a device combining them, the operation of the stage separation drive is interlocked with the engine's pressure operation in the combustion chamber of the engine and can only happen after it has ended during recession pressure in the chamber to a level close to or equal to atmospheric, and is performed forcibly with acceleration of the DM, relative to the MS, along the guide, to the speed necessary to bring it beyond the aerodynamic "shadow" of the MS, h achieved by selection of the control parameters: the diameter of the orifice hole, the volume of the annular chamber and the area of the telescopic piston, strength erodible element. The initial parameters for the calculation are the operating time of the LED, the pressure in the compressor according to the operating time, and the maximum speed to which the rocket accelerates. However, the nominal source data have a spread from operating conditions, mainly from the ambient temperature (from -50 o to +50 o C), the influence of this spread is neutralized by the designation of the minimum discharge speed of the LED, the momentum of which (the product of the velocity and the mass of the LED) should not be less than the maximum residual impulse of the aftereffect of engine thrust at the time of separation, in contrast to the known similar solutions. In this case, the guide splits into parts, providing dilution without disturbing the movement of the MS.
Предлагаемое изобретение поясняется графическими материалами, где на фиг.1 изображена ракета, содержащая маршевую ступень 1, отделяемый стартовый двигатель 2 и переходное устройство 3. На фиг.2 показан вид А на фиг.1, где подробно изображено переходное устройство, объединяющее СД с маршевой ступенью. На фиг.3 показан вид Б на фиг.2. На фиг.4 показано состояние телескопического поршня после окончания работы СД. На фиг.5 показано состояние ракеты и фрагментов переходного устройства после разделения ступеней. The invention is illustrated in graphic materials, in which Fig. 1 shows a rocket containing a marching stage 1, a
На фиг. 2 показано переходное устройство, где кормовая часть маршевой ступени выполнена в виде двойного коаксиального корпуса 9, замкнутого с одной стороны. При этом на внутреннем корпусе 4, со стороны донной части, подвижно установлены направляющий патрубок 5 и переходный шпангоут 6, поджатый к торцу СД накидной гайкой 7, а к торцу внутреннего корпуса - разрезной гайкой 8. Причем направляющий патрубок 5 и накидная гайка 7 объединены П-образными зацепами 10 и расперты распорной гайкой 24, а разрезная гайка 8 установлена с охватом телескопического поршня 27 и объединена с ним кольцевой радиальной шпонкой 11. При этом передняя крышка 12 СД выполнена в виде стакана, полость Д которого объединена с камерой сгорания КС СД отверстиями Г и изолирована задним дном 22 телескопического поршня, переднее дно 23 которого изолирует полость Е внутреннего корпуса с пиросоставом 13, оба дна поршня телескопически объединены внешними обечайками 25, 26 и центральным штуцером 14 с образованием кольцевой камеры Ж, соединенной с камерой сгорания СД дроссельным отверстием М и зафиксированы от взаимного перемещения стопором 18, при этом центральный штуцер 14 снабжен лучевым воспламенителем (ВЛ) 15, изолированным от кольцевой камеры обтюратором 16 с одной стороны и открытым в форкамеру с воспламенителем 17 пиросостава 13 - с другой. In FIG. 2 shows a transition device, where the aft part of the sustainer stage is made in the form of a double
На фиг.3 показан вид Б на фиг.2, как вариант исполнения устройства, где кольцевая камера Ж и камера сгорания СД разделены дроссельным устройством 19, дроссельное отверстие М которого перекрыто шариковым клапаном 20, поджатым пружиной 21 в направлении от кольцевой камеры к камере сгорания двигателя. Figure 3 shows a view B in figure 2, as an embodiment of the device, where the annular chamber G and the combustion chamber LED are separated by a
Предложенное устройство работает следующим образом. The proposed device operates as follows.
При запуске СД (ракета начинает свое движение) продукты сгорания через отверстия Г поступают в полость Д, из которой через дроссельное отверстие М наполняют кольцевую камеру Ж и к концу работы СД давление в камере Ж достигает расчетной величины, очевидно, не большей давления в камере СД (полости Д) и заднее дно 22 в течение всего времени работы СД прижато к переднему дну 23 и удерживается от перемещений радиальной шпонкой 11. После окончания работы СД давление в камере сгорания начинает интенсивно падать, а истечение газов из кольцевой камеры Ж затруднено дроссельным отверстием М, таким образом, появляется перепад давления на заднем дне 22, направленный от переднего дна. В расчетный момент перепад достигает величины, необходимой и достаточной для разрушения стопора 18 и перемещения дна 22 телескопического поршня до упора в торец Н СД (см. фиг.4) При этом обтюратор 16 откроет доступ газам к ВЛ 15, которые активируют его (то есть, воспламенят его активный пиросостав), в результате ВЛ выдаст импульс (массу высокотемпературных продуктов сгорания) на воспламенитель 17 пиросостава 13, продукты сгорания которого, воздействуя на дно 23 и разрушив шпонку 11, переместят его, а при совмещении впадины Л с выступом разрезной гайки 8 (см. фиг.5) последняя под действием сил упругой деформации сомкнется, выйдя из резьбового зацепления с внутренним корпусом 4. При дальнейшем движении дна 23 телескопический поршень снова сомкнется по торцам Р и воздействием на торец Н начнет равноускоренно отводить СД от МС до тех пор, пока корпус 4 пройдет зацепы 10, которые, смыкаясь к оси изделия, не смогут препятствовать поперечному независимому друг от друга движению МС и СД. When the DM starts up (the rocket begins to move), the combustion products enter the cavity D through the holes Г, from which the annular chamber Ж is filled through the throttle hole M and, by the end of the operation, the pressure in the chamber Ж reaches the calculated value, obviously not greater than the pressure in the SD chamber (cavity D) and the
Таким образом, предложенное техническое решение по ракете, содержащей МС, отделяемый СД и устройство, объединяющее их, во-первых, обеспечивает принудительное разделение ступеней при незначительной разнице калибров или выполненных в одном калибре. Во-вторых, привод разделения ступеней сблокирован с работой СД и выполняет разделение ступеней только после окончания работы СД и в оптимальный момент времени действия импульса последействия тяги двигателя, рассчитанный из условий баланса аэродинамических и газодинамических сил, действующих на устройство. Thus, the proposed technical solution for a rocket containing MS, detachable diabetes and a device that combines them, firstly, provides for the forced separation of steps with a slight difference in calibres or made in one caliber. Secondly, the stage separation drive is interlocked with the operation of the LED and performs the separation of the stages only after the end of the LED and at the optimal time of the pulse of the after-effect of the engine thrust, calculated from the balance of aerodynamic and gas-dynamic forces acting on the device.
Источники информации
1. Заявка Франции 2629583, кл. F 42 В 15/00, 06.10.89.Sources of information
1. Application of France 2629583, cl. F 42
2. Патент РФ 2105949, кл. F 42 В 15/00, 07.06.95. 2. RF patent 2105949, cl. F 42
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002102127/02A RU2202761C1 (en) | 2002-01-23 | 2002-01-23 | Rocket |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002102127/02A RU2202761C1 (en) | 2002-01-23 | 2002-01-23 | Rocket |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2202761C1 true RU2202761C1 (en) | 2003-04-20 |
Family
ID=20255171
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002102127/02A RU2202761C1 (en) | 2002-01-23 | 2002-01-23 | Rocket |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2202761C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2557583C2 (en) * | 2013-10-31 | 2015-07-27 | Открытое Акционерное Общество "Государственный Ракетный Центр Имени Академика В.П. Макеева" | Multistage rocket and method of its flight |
-
2002
- 2002-01-23 RU RU2002102127/02A patent/RU2202761C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2557583C2 (en) * | 2013-10-31 | 2015-07-27 | Открытое Акционерное Общество "Государственный Ракетный Центр Имени Академика В.П. Макеева" | Multistage rocket and method of its flight |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0473758B1 (en) | Cartridge for automatic gun | |
US7851733B2 (en) | Methods and apparatus for missile air inlet | |
US3349708A (en) | Rocket projectile | |
US3167016A (en) | Rocket propelled missile | |
US3855900A (en) | System for primer actuation of bolt | |
US20080223246A1 (en) | Burping projectile | |
RU2336488C2 (en) | Assembly of gun tubes with tubular projectiles for firearms | |
US5804759A (en) | Hunting bullet having a telescoping flechette and comprising a sub-projectile connected to a launcher | |
US5515767A (en) | Device for firing a projectile | |
US2737888A (en) | Projectile equipped with a safety device | |
US6782830B1 (en) | Obturator for large caliber smooth bore ammunition | |
EP1185836B1 (en) | Translation and locking mechanism in missile | |
RU2202761C1 (en) | Rocket | |
US3311020A (en) | Multiple piston two-stage light gas launcher | |
US4038903A (en) | Two stage telescoped launcher | |
US10126104B2 (en) | Cartridge ammunition | |
US4484439A (en) | Thrust reversal system | |
CN117028065A (en) | Single-chamber double-thrust solid rocket engine with large thrust ratio | |
US4601278A (en) | Ammunition cartridge | |
US6578488B2 (en) | Safety device for a pyrotechnic impact fuse of a ballistic high explosive shell | |
RU2284460C1 (en) | Missile and drive of missile stage separation mechanism | |
US5125320A (en) | Liquid propellant cannon | |
GB2251481A (en) | Missile nose fairing assembly | |
US4493263A (en) | Ballistic propulsion system | |
US11835325B2 (en) | Anti-air shell for telescoped ammunition with double unlock |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040124 |