RU2289036C2 - Rocket catapult solid-reactant gas generator - Google Patents
Rocket catapult solid-reactant gas generator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2289036C2 RU2289036C2 RU2005104915/06A RU2005104915A RU2289036C2 RU 2289036 C2 RU2289036 C2 RU 2289036C2 RU 2005104915/06 A RU2005104915/06 A RU 2005104915/06A RU 2005104915 A RU2005104915 A RU 2005104915A RU 2289036 C2 RU2289036 C2 RU 2289036C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- charge
- afterburner
- gas generator
- chamber
- rocket
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области ракетной техники, и может быть использовано при проектировании, отработке и изготовлении газогенераторов (ГГ) твердого топлива к катапультным устройствам (КУ) ракет.The invention relates to the field of rocket technology, and can be used in the design, development and manufacture of gas generators (GG) of solid fuel for ejection devices (KU) of missiles.
Известен газогенератор по патенту RU 2213245 (опубликован 27.09.2003 г., заявка RU 2002108237 от 1.04.2002 г.), выбранный авторами за прототип (фиг.1).Known gas generator according to patent RU 2213245 (published September 27, 2003, application RU 2002108237 dated April 1, 2002), selected by the authors for the prototype (Fig. 1).
Недостатком прототипа является низкая энергетика ГГ, обеспечивающая запуск только достаточно "легких" ракет стартовой массой 100...300 кг. Для катапультного запуска ракет стартовой массой 500...1000 кг и более необходимо существенное увеличение газопроизводительности пусковых ГГ. Пусковому ГГ необходимо обеспечить как страгивание ракеты в пусковой трубе (контейнере), так и достаточный импульс силы (F·Δt) для обеспечения последующего движения ракеты в пусковом контейнере (трубе) и выброса ракеты из контейнера на требуемую высоту. При этом габариты ГГ жестко ограничивает диаметральный размер пускового контейнера.The disadvantage of the prototype is the low energy GG, providing the launch of only enough "light" missiles with a launch mass of 100 ... 300 kg. For the ejection launch of rockets with a launch mass of 500 ... 1000 kg or more, a significant increase in the gas production of launching GGs is necessary. The launching GG needs to provide both stragging of the rocket in the launch tube (container) and a sufficient impulse of force (F · Δt) to ensure the subsequent movement of the rocket in the launch container (tube) and ejection of the rocket from the container to the required height. At the same time, the dimensions of the GG strictly limits the diametrical size of the launch container.
Технической задачей изобретения является разработка эффективной конструкции ГГ, обеспечивающей высокое газообразование, компактность, в первую очередь в диаметральном направлении в составе пускового контейнера ракетного комплекса, и оптимальный уровень внутрибаллистических характеристик (ВБХ) в подпоршневом пространстве КУ.An object of the invention is the development of an effective GG design that provides high gas generation, compactness, primarily in the diametrical direction, as part of the launch container of the missile system, and the optimal level of ballistic characteristics (VBH) in the under-piston space of the KU.
Указанная техническая задача решается в патентуемом изобретении за счет оснащения пускового ГГ дополнительной камерой наддува (сопровождения) с твердотопливным зарядом прогрессивного горения применительно к реализации КУ в виде малокалиберной цилиндропоршневой системы.The specified technical problem is solved in the patented invention by equipping the starting GG with an additional charging chamber (escort) with a solid-fuel charge of progressive combustion in relation to the implementation of the compressor unit in the form of a small-caliber piston system.
Технический результат изобретения заключается в выполнении твердотопливного ГГ (фиг.2) катапультного устройства ракеты в 2-х камерном исполнении - форсажной камеры и камеры наддува (сопровождения), расположенных на одной оси и соединенных друг с другом общей газовой связью - смесительной камерой и газоводом - обеспечивающей зажжение заряда в камере наддува продуктами сгорания заряда форсажной камеры и подачу совместных продуктов сгорания (п.с.) в подпоршневое пространство катапультного устройства (КУ). При этом форсажная камера оснащена передней крышкой, пиропатроном, опорной решеткой и форсажным зарядом гранулированного твердого топлива, размещенного в герметичной секционной оболочке из полимерной пленки в виде патронташа, свернутого в цилиндр с центральным каналом, при этом секции патронташа заполнены гранулированным твердым топливом (дымный порох, гранулы баллиститного топлива) до плотной упаковки, а свернутый патронташ прилегает к внутренней поверхности корпуса форсажной камеры. В центральный канал форсажного заряда установлена частично перфорированная по длине трубка-запальник, скрепленная с передней крышкой ГГ и опорной решеткой.The technical result of the invention consists in the implementation of solid propellant GG (figure 2) ejection device of the rocket in 2-chamber execution - afterburner and boost chamber (escort), located on the same axis and connected to each other by a common gas connection - a mixing chamber and a gas duct - providing ignition of the charge in the pressurization chamber by the combustion products of the afterburner’s charge and supply of joint combustion products (PS) into the under-piston space of the ejection device (KU). In this case, the afterburner is equipped with a front cover, a squib cartridge, a support grill and an afterburn charge of granular solid fuel placed in a sealed sectional shell made of a polymer film in the form of a bandolier rolled into a cylinder with a central channel, while the bandolier sections are filled with granular solid fuel (smoke powder, pellets of ballistic fuel) until tight packing, and a rolled bandolier is adjacent to the inner surface of the afterburner body. An ignition tube partially perforated along the length of the afterburner is mounted in the central channel of the afterburner.
Для повышения эффективности форсажного заряда он может быть выполнен комбинированным по составу: часть навески из дымного пороха, а часть навески из тонкосводных трубок баллиститного топлива. В предложенной композиции удается обеспечить повышение энергетики (газообразования) форсажного заряда при приемлемых внутрибаллистических характеристиках КУ (максимальное давление, время работы) при обеспечении соотношения массы навески дымного пороха и тонкосводных трубок баллиститного топлива 0,8...1,2. Как показали эксперименты при несоблюдении нижнего предела по указанному соотношению (0,8), за счет уменьшения доли "жгучих", конденсированных частиц в составе п.с. форсажного заряда дымного пороха снижается надежность воспламенения заряда камеры наддува, а превышение верхнего предела (1,2) приводит к недопустимому повышению максимального давления (pmax) в подпоршневом пространстве КУ.To increase the efficiency of the afterburner charge, it can be performed combined in composition: part of the sample from smoke powder, and part of the sample from thin-tube tubes of ballistic fuel. In the proposed composition, it is possible to provide an increase in the energy (gas generation) of the afterburner charge with acceptable intra-ballistic characteristics of the KU (maximum pressure, operating time) while ensuring the weight ratio of the sample of smoke powder and thin-tube tubes of ballistic fuel 0.8 ... 1.2. As experiments showed when the lower limit was not observed according to the indicated relation (0.8), due to a decrease in the fraction of “burning”, condensed particles in the composition of the PS afterburner charge of smoke powder decreases the reliability of ignition of the charge of the boost chamber, and exceeding the upper limit (1.2) leads to an unacceptable increase in maximum pressure (p max ) in the under-piston space of the compressor unit.
В камере наддува (сопровождения) размещен заряд прогрессивного горения, зажжение которого осуществляют п.с. форсажного заряда. Заряд камеры наддува выполнен из быстрогорящего баллиститного топлива в виде двух канальных полузарядов (канальных шашек), бронированных по наружной поверхности, что позволяет обеспечить необходимую прогрессивность газообразования. Совместное воздействие п.с. зарядов форсажной камеры и камеры наддува, при соотношении массы форсажного заряда и заряда камеры наддува 0,2...0,4, позволяют реализовать запуск ракеты массой более 500 кг. Нижний предел указанного соотношения позволяет обеспечить эффективное страгивание ракеты в пусковом контейнере, а верхний ограничен величиной допустимого максимального давления в цилиндре КУ. При этом полузаряды камеры наддува размещены последовательно друг за другом со смещением по осям на величину d/4...d/2, где d - наружный диаметр полузаряда.In the chamber of pressurization (escort) there is a charge of progressive combustion, the ignition of which is carried out by the PS afterburner charge. The charge of the boost chamber is made of quick-burning ballistic fuel in the form of two channel half charges (channel blocks), armored on the outer surface, which ensures the necessary progressive gas formation. Joint exposure ps charges of the afterburner chamber and the boost chamber, with the ratio of the mass of the afterburner and the charge of the boost chamber 0.2 ... 0.4, they allow launching a rocket weighing more than 500 kg. The lower limit of this ratio allows for effective stragging of the rocket in the launch container, and the upper one is limited by the value of the permissible maximum pressure in the cylinder KU. In this case, the half-charges of the boost chamber are placed sequentially one after another with an axial displacement of d / 4 ... d / 2, where d is the outer diameter of the half-charge.
Предложенная компоновка полузарядов камеры наддува позволяет обеспечить последовательный, стабильный и сравнительно плавный характер воспламенения продуктами сгорания форсажной камеры полузарядов камеры наддува и тем самым уменьшить величину максимального давления (диаграмма "давление-время", фиг.3) в подпоршневом пространстве КУ. Смещение полузарядов на величину более d/2 ограничено габаритами пускового контейнера, а менее величины d/4 существенно снижает эффект последовательности и плавности зажжения заряда камеры наддува.The proposed arrangement of the half-charges of the boost chamber allows for a consistent, stable and relatively smooth nature of ignition by the combustion products of the afterburner of the half-charges of the boost chamber and thereby reduce the maximum pressure (pressure-time diagram, Fig. 3) in the under-piston space KU. The shift of half charges more than d / 2 is limited by the dimensions of the launch container, and less than d / 4 significantly reduces the effect of the sequence and smoothness of ignition of the charge of the boost chamber.
Экспериментально установлено, что плавности зажжения заряда камеры наддува в определенной степени также способствует влияние элементов крепления зарядов в камере наддува. Наиболее оптимальным вариантом, как показали эксперименты, является размещение полузарядов камеры наддува в металлических перфорированных рубашках, что позволяет целенаправленно несколько увеличивать теплопотери п.с. форсажной камеры в процессе воспламенения полузарядов в камере наддува и тем самым "сгладить" кривую Р(τ) в подпоршневом пространстве КУ. В процессе кратковременной работы КУ (0,10...0,15 с) металлические перфорированные рубашки срабатывают в режиме "поглощающего теплонасоса", снижая тепловую нагрузку на бронирующие покрытия полузарядов (что исключает "сдув" бронепокрытия и позволяет существенно уменьшить его толщину) и несколько задерживая (растягивая во времени) воспламенение I-го и II-го полузарядов. При этом наличие перфорации рубашек исключает их деформацию под воздействием газодинамических нагрузок, а само размещение полузарядов в рубашках предотвращает разрушение полузарядов под действием мощного газодинамического потока (волны давления), поступающего из форсажной камеры в камеру наддува.It was experimentally established that the smoothness of ignition of the charge of the charge chamber to a certain extent also contributes to the influence of the fastening elements of the charges in the charge chamber. The most optimal option, experiments have shown, is the placement of half-charges of the boost chamber in metal perforated shirts, which allows purposefully increasing somewhat the heat loss of the PS afterburner in the process of ignition of half charges in the boost chamber and thereby "smooth" the curve P (τ) in the under-piston space KU. In the process of short-term operation of the KU (0.10 ... 0.15 s), metal perforated shirts work in the "absorbing heat pump" mode, reducing the heat load on the armor coatings of half-charges (which eliminates the "blow-off" of the armor coating and can significantly reduce its thickness) and somewhat delaying (stretching in time) the ignition of the I and II half charges. Moreover, the presence of the perforation of the shirts prevents their deformation under the influence of gas-dynamic loads, and the placement of half-charges in the shirts prevents the destruction of half-charges under the influence of a powerful gas-dynamic flow (pressure wave) coming from the afterburner into the pressurization chamber.
Сущность изобретения поясняется на фиг.1, 2, 3.The invention is illustrated in figure 1, 2, 3.
Фиг.1. Конструкция ГГ-прототипа.Figure 1. The design of the prototype.
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 форсажного твердотопливного заряда;8 - section of the afterburning solid fuel charge;
9 - корпус форсажной камеры.9 - afterburner body.
Фиг.2. Конструкция патентуемого ГГ.Figure 2. Design patentable GG.
7 - пиропатрон;7 - a squib;
9 - корпус форсажной камеры;9 - afterburner body;
8 - секции форсажного заряда;8 - section afterburner charge;
4 - опорная решетка;4 - a support lattice;
1 - трубка-запальник;1 - ignition tube;
10 - смесительная камера;10 - mixing chamber;
11 - камера наддува;11 - boost chamber;
12 - заряд камеры наддува;12 - charge of the boost chamber;
13 - рубашки;13 - shirts;
14 - отверстия (перфорация);14 - holes (perforation);
15 - газовод;15 - gas duct;
16 - шток;16 - stock;
17 - подпоршневое пространство;17 - under-piston space;
18 - поршень;18 - a piston;
19 - цилиндр;19 - cylinder;
20 - стравливающие отверстия.20 - bleed holes.
Фиг.3. Диаграмма "давление-время" в подпоршневом пространстве для патентуемого ГГ.Figure 3. Pressure-time diagram in the sub-piston space for the patented GG.
Положительный эффект изобретения заключается в оснащении ГГ камерой наддува (сопровождения) с твердотопливным зарядом из быстрогорящего топлива, что позволяет не только обеспечить выполнение технической задачи (катапультирование ракеты), но и реализовать ее выполнение при приемлемом уровне ВБХ, в частности, по уровню максимального давления (см. фиг.3).The positive effect of the invention is to equip the GG with a boost chamber (escort) with a solid fuel charge from quick-burning fuel, which allows not only to ensure the fulfillment of the technical task (rocket bailout), but also to realize it at an acceptable level of VBH, in particular, according to the maximum pressure level ( see figure 3).
Патентуемый ГГ работает следующим образом (фиг.2).Patented GG works as follows (figure 2).
При срабатывании пиропатрона (7) поджигаются секции (8) форсажного заряда ГГ, продукты горения которого поступают в смесительную камеру (10) и камеру наддува и далее перемещаются в подпоршневое пространство (17) КУ, обеспечивая страгивание ракеты в пусковой трубе и параллельно воспламеняя заряды камеры наддува (11). При принятом соотношении массы заряда форсажной камеры и камеры наддува (0,2...0,4) обеспечивается как эффективное зажжение зарядов камеры наддува, так и оптимальный, приемлемый с точки зрения силового воздействия (давления) п.с. на конструкцию КУ (фиг.3), характер кривой "давление-время" в подпоршневом пространстве катапульты. Развиваемое в подпоршневом пространстве давление п.с. на поршень (18) обеспечивает катапультирование ракеты из контейнера за счет передачи усилия катапультирования на днище ракеты с помощью зацепа, жестко связанного со штоком (16) перемещающегося в цилиндре (19) поршня.When the pyro cartridge (7) is activated, sections of the G afterburner charge are ignited, the combustion products of which enter the mixing chamber (10) and the boost chamber and then move into the under-piston space (17) of the KU, ensuring the rocket is strained in the launch tube and simultaneously igniting the chamber charges boost (11). With the accepted ratio of the mass of the charge of the afterburner and the boost chamber (0.2 ... 0.4), both efficient ignition of the charges of the boost chamber and the optimum, acceptable from the point of view of force impact (pressure) ps on the design of KU (figure 3), the nature of the pressure-time curve in the under-piston space of the catapult. Pressure developed in the sub-piston space to the piston (18), it allows the rocket to be ejected from the container by transferring the ejection force to the bottom of the rocket using a hook rigidly connected to the piston rod (16) moving in the cylinder (19).
Патентуемая конструкция ГГ, реализована применительно к КУ ракеты массой 0,6 т. В качестве газогенерирующего источника использованы заряды из дымного пороха и баллиститного твердого топлива. При этом фактическая масса форсажного заряда (дымный порох и тонкосводные трубки баллиститного топлива с фактическим соотношением по массе 0,9) составляет 0,19 кг, масса зарядов камеры наддува 0,76 кг. Заряды камеры наддува выполнялись в виде двух полузарядов - канальных шашек калибром 34 мм и длиной 280 мм, бронированных по наружной поверхности, размещенных в перфорированных металлических рубашках последовательно друг за другом со смещением по осям шашек на величину d/2.Patented GG design, implemented in relation to a rocket propulsion system with a mass of 0.6 tons. Charges from smoke powder and ballistic solid fuel were used as a gas-generating source. At the same time, the actual mass of the afterburner charge (smoke powder and fine-ballistic tubes of ballistic fuel with an actual mass ratio of 0.9) is 0.19 kg, and the charge mass of the boost chamber is 0.76 kg. Charges of the boost chamber were made in the form of two half-charges - channel pieces 34 mm in caliber and 280 mm long, armored on the outer surface, placed in perforated metal shirts sequentially one after another with an offset of d / 2 along the axes of the blocks.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005104915/06A RU2289036C2 (en) | 2005-02-22 | 2005-02-22 | Rocket catapult solid-reactant gas generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005104915/06A RU2289036C2 (en) | 2005-02-22 | 2005-02-22 | Rocket catapult solid-reactant gas generator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005104915A RU2005104915A (en) | 2006-08-10 |
RU2289036C2 true RU2289036C2 (en) | 2006-12-10 |
Family
ID=37059017
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005104915/06A RU2289036C2 (en) | 2005-02-22 | 2005-02-22 | Rocket catapult solid-reactant gas generator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2289036C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2468238C1 (en) * | 2011-08-02 | 2012-11-27 | Николай Евгеньевич Староверов | Engine with two-position nozzle control |
RU2553583C1 (en) * | 2014-07-02 | 2015-06-20 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" | Lpe combustion chamber with electroplasma ignition |
RU2774470C2 (en) * | 2019-09-10 | 2022-06-21 | Александр Александрович Горшков | Rocket on solid bulk fuel |
-
2005
- 2005-02-22 RU RU2005104915/06A patent/RU2289036C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2468238C1 (en) * | 2011-08-02 | 2012-11-27 | Николай Евгеньевич Староверов | Engine with two-position nozzle control |
RU2553583C1 (en) * | 2014-07-02 | 2015-06-20 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" | Lpe combustion chamber with electroplasma ignition |
RU2774470C2 (en) * | 2019-09-10 | 2022-06-21 | Александр Александрович Горшков | Rocket on solid bulk fuel |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005104915A (en) | 2006-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9605932B2 (en) | Gas generators, launch tubes including gas generators and related systems and methods | |
RU2291378C1 (en) | Jet projectile | |
CN1672009A (en) | A cartridge assembly for multiple projectiles | |
KR101839193B1 (en) | Fixing device for bunch type prolellant and manufacturing method thereof | |
RU2289036C2 (en) | Rocket catapult solid-reactant gas generator | |
US7156024B2 (en) | Device for warhead charges for cargo ammunition units | |
RU2320951C2 (en) | Round for medium-and large-caliber guns | |
US5322002A (en) | Tube launched weapon system | |
EP1962047A1 (en) | A propellant charge for launching fireworks projectiles | |
KR102088806B1 (en) | Lightweight Cartridge Ammunition | |
US4047465A (en) | Telescoped explosive driver | |
RU2513052C2 (en) | Solid-propellant rocket engine to withdraw rocket jettisonable parts | |
RU2462686C2 (en) | Method of increase of range capability of projectile (versions) and device for its implementation | |
JP2020503486A (en) | Method and launch tube for launching projectiles | |
RU2260143C2 (en) | Solid-propellant gas generator | |
RU2166177C1 (en) | Cassette nose cone | |
US10281248B2 (en) | Gas generators, launch tube assemblies including gas generators, and related systems and methods | |
RU86249U1 (en) | Grenade launcher with high-pressure chamber of tangential radial dispersion of a reactive inert mass | |
US20150323296A1 (en) | Countermeasure Flares | |
RU2282133C1 (en) | High-explosive ammunition | |
RU2378524C1 (en) | Engine of reactive weapon | |
RU2225586C1 (en) | Cassette warhead | |
RU2391255C1 (en) | Ejector device | |
US625440A (en) | Cartridge | |
JP2020502463A (en) | Countermass container for weapons |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140223 |