RU2213241C2

RU2213241C2 - Rocket engine nozzle sealing devise

Info

Publication number: RU2213241C2
Application number: RU2001123626A
Authority: RU
Inventors: Б.К. Глушков; Е.И. Иоффе; А.И. Тодощенко
Original assignee: Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра"
Priority date: 2001-08-23
Filing date: 2001-08-23
Publication date: 2003-09-27

Abstract

FIELD: rocketry. SUBSTANCE: invention can be used at developing solid-propellant rocket engines for submarine rockets. Proposed device contains stopper on which valve is mounted whose movable part is installed in cylindrical guide and is connected with piston arranged in cylinder filled with liquid and secured on stopper. Piston is provided with calibrated hole. Invention makes it possible to provide serviceability of engine at short-time loading by external pressure exceeding valve operating pressure. EFFECT: improved serviceability of engine. 1 dwg

Description

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано, в частности, при разработке РДТТ для ракет подводных плавсредств. The invention relates to rocket technology and can be used, in particular, in the development of solid propellant rocket engines for missiles submarines.

При эксплуатации ракетных двигателей подводных плавсредств давление внешней среды может изменяться в широких пределах. Для неработающего (не нагруженного внутренним давлением) РДТТ повышение внешнего эксплуатационного давления (например, при аварийном погружении) может привести к воспламенению (взрыву) двигателя вследствие разрушения (потери устойчивости) корпуса, рассчитанного на внутреннее давление. В этом случае пожаровзрывобезопасность двигателя обеспечивается его разгерметизацией, например, вскрытием сопловых заглушек при внешнем давлении, меньшем давления потери устойчивости корпуса. When operating rocket engines of submarines, the pressure of the external environment can vary within wide limits. For a non-working (not loaded with internal pressure) solid propellant rocket motor, an increase in external operating pressure (for example, during emergency immersion) can lead to ignition (explosion) of the engine due to destruction (loss of stability) of the housing, designed for internal pressure. In this case, the fire and explosion safety of the engine is ensured by its depressurization, for example, by opening the nozzle plugs at an external pressure lower than the pressure of the loss of stability of the housing.

Однако во многих случаях в штатных ситуациях (например, при старте из пускового стакана) кратковременно внешнее давление может превышать давление вскрытия заглушек. В этой ситуации заглушка должна обеспечить сохранение герметичности двигателя в течение достаточно короткого периода времени, когда внешнее давление превышает давление вскрытия заглушки. Это время в реальных условиях старта не превышает нескольких секунд. However, in many cases in normal situations (for example, when starting from the launch cup), the external pressure may briefly exceed the opening pressure of the plugs. In this situation, the plug must ensure that the engine remains tight for a sufficiently short period of time when the external pressure exceeds the opening pressure of the plug. This time in real conditions of launch does not exceed a few seconds.

Известно устройство для герметизации сопла двигателя в виде заглушки, скрепленной с внутренней стенкой сопла при помощи регламентированно разрушаемых элементов (см. книгу "Конструкции ракетных двигателей на твердом топливе" под редакцией д.т.н. Л.Н. Лаврова. М.: Машиностроение, 1993 г., стр. 162, рис.3.36). Однако такая заглушка не обеспечивает разгерметизацию двигателя при повышении давления внешней среды. A device for sealing the nozzle of the engine in the form of a staple fastened to the inner wall of the nozzle with the help of regulated destructible elements (see the book "Design of rocket engines on solid fuel" edited by Dr. LN Lavrova. M.: Mechanical Engineering , 1993, p. 162, Fig. 3.36). However, such a plug does not provide depressurization of the engine with increasing pressure of the external environment.

Технической задачей предлагаемого изобретения является устранение вышеуказанного недостатка. The technical task of the invention is to eliminate the above drawback.

Технический результат достигается тем, что на заглушке вышеназванного известного устройства смонтирован клапан, подвижная часть которого установлена в цилиндрической направляющей и соединена с поршнем, размещенным в заполненном жидкостью цилиндре, который закреплен на заглушке, причем в поршне выполнено калиброванное(ые) отверстие(я). The technical result is achieved by the fact that a valve is mounted on the plug of the aforementioned known device, the movable part of which is installed in a cylindrical guide and connected to a piston located in a liquid-filled cylinder, which is mounted on the plug, and the calibrated hole (s) are made in the piston.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображен общий вид предлагаемого устройства. На сопловой заглушке 1, закрепленной на внутренней стенке сопла 2 при помощи крепежных элементов 3 с регламентированным усилием разрушения, установлен клапан А, подвижная часть которого (диск 4) прижата пружиной 10 (через шток 9) к седлу неподвижной части, выполненному в теле заглушки в виде цилиндрической направляющей 11 с упором 12. The invention is illustrated in the drawing, which shows a General view of the proposed device. On the nozzle plug 1, mounted on the inner wall of the nozzle 2 using fasteners 3 with a controlled fracture force, a valve A is installed, the movable part of which (disk 4) is pressed by spring 10 (through the stem 9) to the saddle of the fixed part made in the body of the plug in in the form of a cylindrical guide 11 with a stop 12.

На этой же заглушке на кронштейнах (шпильках) 5 закреплен заполненный жидкостью цилиндр в виде стакана 6 с крышкой 7, в котором размещен поршень 8, скрепленный (выполненный заодно) со штоком 9. В поршне выполнено калиброванное отверстие диаметром "d". On the same plug on the brackets (pins) 5 is fixed a fluid-filled cylinder in the form of a cup 6 with a cover 7, in which a piston 8 is placed, fastened (made at the same time) with a rod 9. A calibrated bore with a diameter of "d" is made in the piston.

Устройство функционирует следующим образом. The device operates as follows.

При долговременных эксплуатационных перепадах давления диск 4 удерживается в исходном положении за счет усилия плоской пружины 10. При повышении давления наружной среды сверх значения, соответствующего усилию прижатия пружины 10, начинается движение диска 4 в цилиндрической направляющей 11. Этому движению противодействует перепад давления на поршне 8, зависящий от скорости перемещения диска 4 (поршня 8) и величины калиброванного отверстия диаметра "d". При медленном нарастании давления (аварийное погружение) диск 4, перемещаясь до упора в крышку 7, открывает проход для внешней среды в полость двигателя, т.е. разгерметизирует его, а при резком кратковременном нарастании давления гидравлическое сопротивление перемещению поршня 8 увеличивается, и диск 4 не успевает за время воздействия перепада давления выйти за пределы цилиндрической направляющей 11. With long-term operational pressure drops, the disk 4 is kept in its original position due to the force of the flat spring 10. When the pressure of the external medium rises above the value corresponding to the pressing force of the spring 10, the movement of the disk 4 in the cylindrical guide 11 begins. This pressure is opposed by the pressure drop across the piston 8, depending on the speed of movement of the disk 4 (piston 8) and the size of the calibrated hole diameter "d". With a slow increase in pressure (emergency immersion), the disk 4, moving all the way into the cover 7, opens the passage for the external environment into the engine cavity, i.e. depressurizes it, and with a sharp short-term increase in pressure, the hydraulic resistance to movement of the piston 8 increases, and the disk 4 does not have time to go beyond the cylindrical guide 11 during the action of the pressure drop.

Таким образом, предложенное устройство позволяет сохранить герметичность двигателя при кратковременном воздействии внешнего давления, превышающего давление срабатывания (разгерметизации двигателя) при долговременном его воздействии т.е. обеспечить пожаровзрывобезопасность при аварийном погружении и обеспечить работоспособность двигателя при кратковременных нагрузках внешним давлением, превышающим давление срабатывания клапана. Thus, the proposed device allows to maintain the tightness of the engine under short-term exposure to external pressure exceeding the set pressure (depressurization of the engine) during long-term exposure i.e. ensure fire and explosion safety during emergency immersion and ensure engine performance under short-term loads with external pressure exceeding the valve operating pressure.

Claims

A device for sealing a nozzle of a rocket engine containing a plug, characterized in that a valve is mounted on the plug, the movable part of which is mounted in a cylindrical guide and connected to a piston located in a fluid-filled cylinder fixed to the plug, with a calibrated hole made in the piston.