RU2260143C2 - Solid-propellant gas generator - Google Patents
Solid-propellant gas generator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2260143C2 RU2260143C2 RU2003135442/06A RU2003135442A RU2260143C2 RU 2260143 C2 RU2260143 C2 RU 2260143C2 RU 2003135442/06 A RU2003135442/06 A RU 2003135442/06A RU 2003135442 A RU2003135442 A RU 2003135442A RU 2260143 C2 RU2260143 C2 RU 2260143C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solid fuel
- gas generator
- generator according
- fuel gas
- mixture
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Air Bags (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при проектировании, отработке и изготовлении твердотопливных газогенераторов (ГГ), в частности для катапультных систем ракет и др. устройств.The invention relates to the field of rocket technology and can be used in the design, development and manufacture of solid fuel gas generators (GG), in particular for ejection systems of rockets and other devices.
Одной из основных особенностей катапультных устройств является горение их твердотопливных зарядов в переменном расширяющемся объеме. Это требует разработки специальных конструкций зарядов и схем их воспламенения, обеспечивающих, с одной стороны, надежное зажжение заряда, а с другой - приемлемый характер зависимости "давление-время" Р(τ), гарантирующей как необходимый уровень усилий, передаваемых катапультируемой массе, так и обеспечивающих условия работоспособности (неразрушение) газогенератора и катапультного устройства в целом.One of the main features of ejection devices is the burning of their solid propellant charges in a variable expanding volume. This requires the development of special designs of charges and schemes of their ignition, providing, on the one hand, reliable ignition of the charge, and on the other, the acceptable nature of the pressure-time relationship P (τ), which guarantees both the necessary level of forces transmitted to the catapult mass and providing working conditions (non-destruction) of the gas generator and the ejection device as a whole.
С этой целью желательно реализовать максимально равномерную, близкую к нейтральной кривую "давление-время" в "заснарядном пространстве″ катапультируемой массы.For this purpose, it is desirable to realize the most uniform, close to neutral, pressure-time curve in the “projectile space” of the ejection mass.
В аналогах (DE 2028539 B2, FR 2623249 A1, DE 2605768 A1, DE 2623581 A1, DE 2757764 A1, DE 2912874 A1, Ж. "Наука и техника", №10, 2001, стр.2-6, 10-12) указанная проблема в основном решается за счет использования в газогенераторах (пиропатронах) многошашечных канальных зарядов, что позволяет реализовать прогрессивный закон горения и частично компенсировать тепловые и газодинамические потери в расширяющемся объеме. Недостаток аналогов - сложная, трудоемкая в изготовлении конструкция твердотопливных зарядов.In analogs (DE 2028539 B2, FR 2623249 A1, DE 2605768 A1, DE 2623581 A1, DE 2757764 A1, DE 2912874 A1, J. "Science and Technology", No. 10, 2001, pp. 2-6, 10-12) This problem is mainly solved by using multi-cup channel charges in gas generators (squibs), which makes it possible to implement a progressive combustion law and partially compensate for thermal and gas-dynamic losses in an expanding volume. The disadvantage of analogues is the complex, labor-intensive construction of solid propellant charges.
Наиболее близким аналогом патентуемого топливного газогенератора является изобретение по пат. RU 2213245, совпадающее с ним по большинству сходных признаков, принятое авторами за прототип. Недостатком прототипа является низкая эксплуатационная эффективность конструкции заряда в составе газогенератора, в части отсутствия (невозможности) условий для реализации программированного по времени срабатывания заряда и обеспечения прогрессивной кривой "давление-время".The closest analogue of the patented fuel gas generator is the invention according to US Pat. RU 2213245, coinciding with it for most of the similar features, adopted by the authors as a prototype. The disadvantage of the prototype is the low operational efficiency of the charge structure in the gas generator, in terms of the absence (impossibility) of conditions for the implementation of a time-programmed charge response and a progressive pressure-time curve.
Технической задачей патентуемого изобретения является разработка конструкции газогенератора с зарядом твердого топлива, обеспечивающего надежный старт с пусковой установки катапультирования ракеты и допустимые (приемлемые) нагрузки, в первую очередь по давлению в камере ГГ, на конструкцию генератора и пусковое катапультное устройство ракеты, а также возможность программирования зависимости ″давление-время″ и компактность устройства.The technical task of the patented invention is to develop a gas generator design with a solid fuel charge that provides a reliable start from the rocket ejection launcher and permissible (acceptable) loads, primarily by pressure in the GG chamber, on the generator design and rocket launch ejection device, as well as the possibility of programming dependencies ″ pressure-time ″ and compactness of the device.
Технический результат изобретения достигается за счет оснащения твердотопливного газогенератора, содержащего камеру сгорания и переднюю крышку, секционным зарядом из гранулированного твердого топлива, выполненного в виде герметичной секционной оболочки (патронташа) из полимерной пленки, свернутой в цилиндр с центральным каналом, при этом каждая секция оболочки заполнена твердым топливом до плотной упаковки, а свернутая оболочка (патронташ) прилегает к внутренней поверхности корпуса газогенеретора без зазора. При этом внутрь канала установлена частично перфорированная трубка-запальник, скрепленная с передней крышкой ГГ и наглухо либо с наличием дросселирующего отверстия - с опорной решеткой, а на участке, примыкающем к опорной решетке (на длине 1/5...1/4 от решетки), трубка-запальник перфорирована радиальными отверстиями. В опорной решетке выполнены отверстия для пропуска газов к расходному блоку ГГ. При этом пиропатрон размещен со стороны передней крышки, а твердотопливный заряд выполнен в виде секций, заполненных дымным ружейным порохом (ДРП), в том числе крупнозернистым дымным порохом (КЗДП), либо гранулами баллиститного ракетного топлива, либо смесью ДРП и КЗДП различной дисперсности, либо смесью гранул баллиститного ракетного топлива и дымного ружейного пороха, либо смесью пороха ДРП-2 и КЗДП-2 в соотношении 1:8...1:10, причем каждая секция оболочки заряда выполнена с плотной упаковкой на всю длину камеры сгорания (корпуса) газогенератора. В качестве материала полимерной пленки используется полиэтилентерефталат, ламинированный полиэтиленом.The technical result of the invention is achieved by equipping a solid fuel gas generator containing a combustion chamber and a front cover with a sectional charge of granular solid fuel, made in the form of a sealed sectional shell (bandoleer) from a polymer film rolled into a cylinder with a central channel, with each shell section being filled solid fuel until it is tightly packed, and the rolled-up shell (bandoleer) is adjacent to the inner surface of the gas generator housing without a gap. At the same time, a partially perforated ignition tube is mounted inside the channel, fastened to the front cover of the hot gas cylinder and tightly or with a throttling hole - with a support grid, and in the area adjacent to the support grill (at a length of 1/5 ... 1/4 from the grill ), the pilot tube is perforated with radial holes. Openings for passing gases to the GG consumable block are made in the support grid. In this case, the pyro cartridge is located on the front cover side, and the solid fuel charge is made in the form of sections filled with smoky gunpowder (DRP), including coarse smoky gunpowder (KZDP), or ballistic rocket fuel granules, or a mixture of DRP and KZDP of various dispersion, or a mixture of pellets of ballistic rocket fuel and smoky gunpowder, or a mixture of DRP-2 and KZDP-2 powder in a ratio of 1: 8 ... 1:10, and each section of the charge shell is made with tight packing for the entire length of the combustion chamber (body) gas generator pa. As the material of the polymer film, polyethylene terephthalate laminated with polyethylene is used.
Конструкция патентуемого твердотопливного гзогенератора и схема его использования в катапультной системе приведены на фиг.1, фиг.2.The design of the patented solid fuel gzogenerator and the scheme of its use in the ejection system are shown in figure 1, figure 2.
Фиг. 1. Конструкция патентуемого ГГ:FIG. 1. Design patentable GG:
1 - трубка-запальник;1 - ignition tube;
2 - передняя крышка;2 - front cover;
3 - дросселирующее отверстие;3 - throttling hole;
4 - опорная решетка;4 - a support lattice;
5 - радиальные отверстия;5 - radial holes;
6 - отверстия в опорной решетке;6 - holes in the support grid;
7 - пиропатрон;7 - a squib;
8 - секции твердотопливного заряда;8 - solid fuel charge sections;
9 - камера сгорания.9 - combustion chamber.
Фиг.2. Схема размещения ГГ в пусковом блоке ракеты:Figure 2. Layout of the GG in the missile launch block:
10 - газогенератор (ГГ);10 - gas generator (GG);
11 - ракета;11 - a rocket;
12 - пусковая труба.12 - launch tube.
При подаче импульса (фиг.1) на пиропатрон (7) последний срабатывает и газы пиропатрона перемещаются в сопловую оконечность трубки-запальника (1) и поступают к секциям твердотопливного заряда (8) через перфорированные радиальные отверстия (5), первоначально поджигая сопловую часть заряда. Газы пиропатрона и воспламеняющегося под их воздействием заряда распространяются по зазорам между трубкой-запальником и зарядом как в сторону переднего днища (2), так и к опорной решетке (4) с определенной задержкой по времени (за счет тепловых и газодинамических потерь при движении газов в зазорах и определенного времени, необходимого для проплавления полимерной пленки). За счет плотной упаковки навески в секциях твердотопливного заряда его выгорание происходит по механизму, близкому к горению моноблочных твердотопливных шашек, то есть достаточно монотонно, а не сразу по всему объему заряда. Этому способствует выполнение перфорации радиальных отверстий трубки-запальника, протяженностью не менее 1/5 ее длины от опорной решетки (гарантирующее надежное зажжение заряда) и не более 1/4 длины, что позволяет обеспечить монотонное ("растянутое во времени") выгорание заряда. Отмеченные технические особенности ГГ дают возможность согласовать газоприход от ГГ (фиг.2) с расширяющимся переменным объемом между ГГ (10) и катапультируемой ракетой (11) в вертикальном пусковом блоке (трубе) (12) и обеспечить при допустимом уровне давления в камере сгорания газогенератора эффективный отстрел катапультируемой массы ракеты.When a pulse is applied (Fig. 1) to the igniter (7), the latter detonates and the igniter gases move to the nozzle tip of the igniter tube (1) and enter the solid fuel charge sections (8) through perforated radial holes (5), initially igniting the nozzle part of the charge . The gases of the pyro cartridge and the charge flammable under their influence propagate through the gaps between the pilot tube and the charge both towards the front bottom (2) and to the support grid (4) with a certain time delay (due to thermal and gas-dynamic losses during gas movement in gaps and the specific time required to melt the polymer film). Due to the close packing of the sample in sections of the solid fuel charge, it burns out by a mechanism close to the burning of monoblock solid fuel checkers, that is, it is quite monotonous, and not immediately throughout the charge volume. This contributes to the perforation of the radial holes of the pilot tube, with a length of at least 1/5 of its length from the support grid (guaranteeing reliable ignition of the charge) and no more than 1/4 of the length, which allows for monotonous (“time-stretched”) charge burning. The noted technical features of the GG make it possible to coordinate the gas intake from the GG (Fig. 2) with an expanding variable volume between the GG (10) and the ejected rocket (11) in the vertical launch block (pipe) (12) and provide, with an acceptable level of pressure in the combustion chamber of the gas generator effective shooting of the ejected mass of the rocket.
Технический эффект патентуемого изобретения достигается за счет:The technical effect of the patented invention is achieved by:
- установки трубки-запальника в центральный канал свернутой в трубку оболочки (патронташа) заряда;- installation of the igniter tube in the central channel of the charge shell (bandoleer) rolled into the tube;
- выполнения трубки-запальника на длину камеры сгорания от передней крышки до опорной решетки и либо заглушенной на опорной решетке, либо с выполнением дросселирующего отверстия (3) для частичного выпуска продуктов сгорания непосредственно из запальника в расходный блок ГГ;- execution of the igniter tube over the length of the combustion chamber from the front cover to the support grill and either muffled on the support grill or with a throttling hole (3) for partial discharge of combustion products directly from the igniter to the GG consumable block;
- выполнения перфорации в оконечности трубки-запальника, примыкающей к опорной решетке, на длине 1/5...1/4 от решетки;- perform perforation at the tip of the pilot tube adjacent to the support grid, at a length of 1/5 ... 1/4 of the grid;
- размещения пиропатрона внутри или за пределами трубки-запальника со стороны переднего днища;- placing the squib inside or outside the pilot tube from the front bottom;
- использования в качестве твердого топлива гранулированной навески дымного ружейного пороха, либо баллиститного топлива, причем для обеспечения плотной упаковки может использоваться комбинированная навеска, включающая как дымный ружейный порох, так и баллиститный различных гранулометрических размеров;- use as solid fuel a granular sample of smoky gunpowder or ballistic fuel, moreover, to ensure tight packaging, a combined sample can be used that includes both smoke gunpowder and ballistic of various particle sizes;
- использования в качестве материала оболочки заряда полиэтилентерефталатной пленки, ламинированной полиэтиленом.- use as the material of the shell charge polyethylene terephthalate film laminated with polyethylene.
Патентуемая конструкция реализована для катапультной ракетной системы со следующими параметрами пускового ГГ:Patented design is implemented for an ejection rocket system with the following launch launch parameters:
- стальной корпус с габаритными размерами: длина 300 мм, диаметр 70 мм;- steel casing with overall dimensions: length 300 mm, diameter 70 mm;
- заряд-порох КЗДП-1 массой 480...550 грамм, размещенный в трех секциях патронташа из полимерной пленки;- KZPD-1 charge-powder weighing 480 ... 550 grams, placed in three sections of a bandoleer from a polymer film;
- трубка-запальник: диаметр 10 мм с 16 отв. диаметром 5 мм, расположенными на ~ 1/4 длины от опорной решетки ГГ;- ignition tube:
- пиропатрон.- squib.
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003135442/06A RU2260143C2 (en) | 2003-12-04 | 2003-12-04 | Solid-propellant gas generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003135442/06A RU2260143C2 (en) | 2003-12-04 | 2003-12-04 | Solid-propellant gas generator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003135442A RU2003135442A (en) | 2005-05-10 |
RU2260143C2 true RU2260143C2 (en) | 2005-09-10 |
Family
ID=35746725
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003135442/06A RU2260143C2 (en) | 2003-12-04 | 2003-12-04 | Solid-propellant gas generator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2260143C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU191726U1 (en) * | 2019-02-19 | 2019-08-19 | Акционерное Общество "Государственное Машиностроительное Конструкторское Бюро "Радуга" Имени А.Я. Березняка" | Solid fuel gas generator |
RU2708755C1 (en) * | 2019-02-19 | 2019-12-11 | Акционерное Общество "Государственное Машиностроительное Конструкторское Бюро "Радуга" Имени А.Я. Березняка" | Solid-propellant gas generator |
RU2802249C1 (en) * | 2022-12-28 | 2023-08-23 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Fuel cell made of solid fuel pellets |
-
2003
- 2003-12-04 RU RU2003135442/06A patent/RU2260143C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU191726U1 (en) * | 2019-02-19 | 2019-08-19 | Акционерное Общество "Государственное Машиностроительное Конструкторское Бюро "Радуга" Имени А.Я. Березняка" | Solid fuel gas generator |
RU2708755C1 (en) * | 2019-02-19 | 2019-12-11 | Акционерное Общество "Государственное Машиностроительное Конструкторское Бюро "Радуга" Имени А.Я. Березняка" | Solid-propellant gas generator |
RU2802249C1 (en) * | 2022-12-28 | 2023-08-23 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Fuel cell made of solid fuel pellets |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003135442A (en) | 2005-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5155295A (en) | Cartridge assembly | |
US4050351A (en) | Assembly for launching a projectile | |
JP2004526937A (en) | Barrel assembly with tubular bullet for firearms | |
EP1055096B1 (en) | Method for initiating artillery propellant powder charges, artillery propellant powder charge module and artillery propellant powder charge | |
RU2260143C2 (en) | Solid-propellant gas generator | |
US5322002A (en) | Tube launched weapon system | |
EP1962047A1 (en) | A propellant charge for launching fireworks projectiles | |
RU2289036C2 (en) | Rocket catapult solid-reactant gas generator | |
RU2422663C1 (en) | Solid-propellant rocket engine | |
RU2513052C2 (en) | Solid-propellant rocket engine to withdraw rocket jettisonable parts | |
US20040031382A1 (en) | Projectile weapon | |
RU2348827C1 (en) | Solid-propellant charge | |
RU2357181C1 (en) | Gasdynamic pressure source | |
RU2675983C1 (en) | Cumulative-high-explosive charge engine | |
RU2449236C2 (en) | Propellant charge of mortar round | |
JP2014163577A (en) | Burn-out container and module type shooting charge using the same | |
JP4462975B2 (en) | Modular projectile charge | |
RU2251628C1 (en) | Solid-propellant impulse rocket engine | |
RU2378524C1 (en) | Engine of reactive weapon | |
RU2527903C1 (en) | Ignition of solid-propellant charge and solid-propellant rocket engine to this end | |
RU2213245C1 (en) | Gas generator solid-propellant charge | |
RU2312094C2 (en) | Brush-type charge made out of the ballistite solid rocket propellant with the igniter | |
RU2276768C2 (en) | Artillery fixed round | |
RU2213246C1 (en) | Rocket engine solid-propellant charge igniter | |
KR102063848B1 (en) | Cartridge case with double cartridge chamber and ammunition comprising the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121205 |