RU2329390C1 - Solid-propellant launching rocket engine - Google Patents
Solid-propellant launching rocket engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2329390C1 RU2329390C1 RU2006146322/06A RU2006146322A RU2329390C1 RU 2329390 C1 RU2329390 C1 RU 2329390C1 RU 2006146322/06 A RU2006146322/06 A RU 2006146322/06A RU 2006146322 A RU2006146322 A RU 2006146322A RU 2329390 C1 RU2329390 C1 RU 2329390C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- channel
- checkers
- caliber
- cylinders
- grains
- 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 вкладных зарядов и ракетных двигателей твердого топлива.The invention relates to the field of rocketry and can be used in the design, development and manufacture of plug-in charges and rocket engines of solid fuel.
При отработке авиационных и тактических ракет с неразделяемыми маршевой и стартовой ступенями используют компоновочную схему двигательной установки (Фиг.1) с тандемным расположением маршевого и стартового двигателя, при этом газовод маршевого двигателя проходит через камеру сгорания (КС) стартового двигателя (СД). В этом случае КС оформляется в виде кольцевой камеры, образованной наружной обечайкой корпуса ракеты и газоводом (Фиг.2). Для СД используют, как правило, канальные круглые шашки твердого ракетного топлива (ТРТ) всестороннего горения, обеспечивающие высокую тяговооруженность ракетного двигателя в период старта ракеты (Фиг.2). Известны также более оптимальные конструкции зарядов ТРТ для СД (Фиг.3, Фиг.4) обеспечивающие повышенную продольную устойчивость шашек и тяговооруженность СД (пат. RU 2272167) за счет развитого восьмерочного (-го) профиля (в виде утопленных друг в друга канальных цилиндров).When developing aviation and tactical missiles with inseparable marching and launching stages, the layout of the propulsion system is used (Figure 1) with the tandem arrangement of the marching and launching engine, while the gas duct of the marching engine passes through the combustion chamber (KS) of the starting engine (ST). In this case, the COP is formed in the form of an annular chamber formed by the outer shell of the rocket body and the gas duct (Figure 2). For DM use, as a rule, channel round checkers of solid rocket fuel (TRT) of comprehensive combustion, providing high thrust-to-weight ratio of the rocket engine during the launch period (Figure 2). Also known are more optimal designs of TRT charges for diabetes (Figure 3, Figure 4) providing increased longitudinal stability of the checkers and traction ratio of diabetes (US Pat. RU 2272167) due to the developed figure-eight ( -th) profile (in the form of channel cylinders recessed into each other).
Конструкция заряда по пат. RU 2272167 от 20.03.2006 г. принята авторами за прототип.Charge design according to US Pat. RU 2272167 of 03.20.2006 was adopted by the authors as a prototype.
Технической задачей изобретения является повышение эффективности стартового ракетного двигателя с кольцевой камерой сгорания, обеспечивающего, за счет оптимального заполнения КС топливом, повышение тяговооруженности и надежности в работе стартового ракетного двигателя.An object of the invention is to increase the efficiency of a rocket engine with an annular combustion chamber, which ensures, due to the optimal filling of fuel cells with a fuel, increasing the thrust-weight ratio and reliability of a rocket engine.
Технический результат изобретения заключается в выполнении стартового двигателя содержащим кольцевую камеру сгорания с сопловым блоком, воспламенитель и многошашечный заряд твердого ракетного топлива из шашек всестороннего горения. При этом заряд ТРТ выполнен многошашечным в виде утопленных друг в друга канальных круговых цилиндров равного диаметра, т.е. в виде -го профиля, расстояние между осями которых (L) составляет:The technical result of the invention consists in the execution of a starting engine containing an annular combustion chamber with a nozzle block, an igniter and a multi-rocket charge of solid rocket fuel from comprehensive combustion checkers. In this case, the TRT charge is multi-shell in the form of channel circular cylinders of equal diameter recessed into each other, i.e. as profile, the distance between the axes of which (L) is:
2e<L<2e+d,2e <L <2e + d,
где е - толщина горящего свода, d - диаметр канала (Фиг.4)where e is the thickness of the burning arch, d is the diameter of the channel (Figure 4)
Причем оси центров цилиндров расположены на дуге окружности диаметром (D1+D2)/2, где D1 - внутренний диаметр КС по внешнему контуру, D2 - внутренний диаметр КС по внутреннему контуру, а между периферийными участками профиля шашек заряда, обращенных к внешнему и/или внутреннему контуру КС СД, размещены дополнительные малокалиберные шашки. При этом дополнительные шашки могут быть выполнены в виде канальных и/или бесканальных цилиндров всестороннего горения либо в виде канальных цилиндров, бронированных по наружной поверхности.Moreover, the axis of the centers of the cylinders are located on an arc of a circle with a diameter of (D 1 + D 2 ) / 2, where D 1 is the inner diameter of the CS along the outer contour, D 2 is the inner diameter of the CS along the inner contour, and between the peripheral sections of the profile of the charge checkers facing external and / or internal circuit KS SD, placed additional small-caliber checkers. In this case, additional checkers can be made in the form of channel and / or channelless cylinders of all-round combustion or in the form of channel cylinders, armored on the outer surface.
Сущность изобретения заключается в оптимальном заполнении поперечного сечения КС топливом. При укладке шашек -го профиля, преимущественно у внешнего контура кольцевой КС, образуются весьма значительные "пустоты". С учетом параметра заряжания æ=S/Fсв проф. Ю.А.Победоносцева (Я.М.Шапиро и др. "Теория ракетного двигателя на твердом топливе", М., 1966 г., стр.109) часть площади указанных "пустот" может быть заполнена топливом при допустимых газодинамических параметрах двигателя в целом (æ~100...120). При этом одним из эффективных вариантов заполнения пустот является размещение в последних канальных и/или бесканальных малокалиберных шашек всестороннего горения (Фиг.6, Фиг.7, Фиг.9). В зависимости от конкретных особенностей СД может быть полезна конструкция с заполнением "пустот" канальными бронированными по наружной поверхности малокалиберными шашками (Фиг.8).The essence of the invention lies in the optimal filling of the cross section of the COP with fuel. When laying checkers profile, mainly at the outer contour of the annular CS, very significant “voids” are formed. Given the charging parameter æ = S / F St. prof. Yu.A. Pobedonostseva (Ya. M. Shapiro et al. "The theory of solid propellant rocket engine", Moscow, 1966, p. 109) a part of the area of the indicated "voids" can be filled with fuel for admissible gas-dynamic engine parameters in whole (æ ~ 100 ... 120). In this case, one of the effective options for filling the voids is the placement in the last channel and / or channelless small-caliber checkers comprehensive combustion (Fig.6, Fig.7, Fig.9). Depending on the specific features of the DM, a design with filling the "voids" with small-caliber checkers armored on the outer surface can be useful (Fig. 8).
Введение в конструкцию заряда малокалиберных шашек увеличивает суммарный импульс СД. Сравнительные данные по параметру æ и величине суммарного импульса тяги (IΣ) заряда приведены в сравнении с прототипом в таблице.The introduction of small-caliber drafts into the charge structure increases the total momentum of the LED. Comparative data on the parameter æ and the value of the total thrust impulse (I Σ ) of the charge are given in comparison with the prototype in the table.
Учитывая, что в силу кратковременности работы СД (как правило, для рассматриваемых ракет не более 1 с) КС не оснащают теплозащитой, что способствует существенному возрастанию теплопотерь в стенку КС. Оснащение заряда дополнительными малокалиберными шашками позволяет, полностью или частично, компенсировать указанные теплопотери.Considering that, due to the short duration of operation of the LEDs (as a rule, for the missiles under consideration no more than 1 s), the CSs are not equipped with thermal protection, which contributes to a significant increase in heat losses in the CS wall. Equipping the charge with additional small-caliber checkers allows, fully or partially, to compensate for these heat losses.
Как видно из данных таблицы, оснащение заряда малоколиберными шашками по патентуемому техническому решению не увеличивает массу дегрессивных остатков топлива, но при этом обеспечивает увеличение IΣ СД по сравнению с прототипом на 2,8...5%.As can be seen from the table, equipping the charge with small-caliber checkers according to the patented technical solution does not increase the mass of degressive fuel residues, but at the same time provides an increase in I Σ SD compared to the prototype by 2.8 ... 5%.
Изобретение иллюстрируется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
Фиг.1. Схема двигательной установки (ДУ)Figure 1. Propulsion system diagram
1 - маршевая ступень (маршевый двигатель);1 - marching stage (marching engine);
2 - стартовая ступень (стартовый двигатель);2 - starting stage (starting engine);
3 - газовод.3 - gas duct.
Фиг.2. Поперечное сечение кольцевой КС СД (аналог)Figure 2. Cross section of annular CS SD (analogue)
4 - наружная обечайка ДУ;4 - outer shell DU;
3 - газовод;3 - gas duct;
5 - шашки заряда ТРТ.5 - checkers charge TRT.
Фиг.3. Поперечное сечение кольцевой КС СД с профилем шашек заряда ТРТ по патенту RU 2272167 (прототип).Figure 3. The cross section of the annular KS SD with the profile of the TPT charge checkers according to patent RU 2272167 (prototype).
Фиг.4. Профиль шашек заряда (для прототипа)Figure 4. Profile of charge checkers (for prototype)
6 - эквидистантные поверхности;6 - equidistant surfaces;
7 - дегрессивный остаток;7 - degressive residue;
d - диаметр канала.d is the diameter of the channel.
Фиг.5. Патентуемая конструкция СДFigure 5. Patented SD design
8 - корпус КС с соплоблоком;8 - KS case with nozzle block;
9 - воспламенитель;9 - igniter;
10 - малокалиберные шашки.10 - small-caliber checkers.
Фиг.6. Поперечное сечение патентуемой конструкции СД и зависимость S(e).6. Cross section of patented design of diabetes and dependence S (e).
S - поверхность горения заряда,S is the combustion surface of the charge,
е - горящий (текущий) свод,e - burning (current) arch,
10 - малокалиберные шашки,10 - small-caliber checkers,
11 - S(e) для прототипа,11 - S (e) for the prototype,
12 S(e) - для патентуемого решения.12 S (e) - for patentable solution.
Фиг.7. Вариант профиля малокалиберных шашек заряда ТРТ и зависимость S(e) по патентуемому изобретению с бесканальными малокалиберными дополнительными шашками (одиночное размещение дополнительных шашек)7. Variant of the profile of small-caliber charge checkers TPT and the dependence S (e) according to the patented invention with channelless small-caliber additional checkers (single placement of additional checkers)
Зависимости S(e):Dependencies S (e):
11 - для прототипа;11 - for the prototype;
12 - для патентуемого изобретения.12 for a patentable invention.
Фиг.8. Вариант профиля малокалиберных шашек заряда ТРТ и зависимость S(e) по патентуемому изобретению с канальными малокалиберными дополнительными шашками, бронированными по наружной поверхности.Fig. 8. Variant of the profile of small-caliber charge checkers TPT and the dependence S (e) according to the patented invention with channel small-caliber additional checkers, armored on the outer surface.
Зависимости S(e):Dependencies S (e):
11 - для прототипа;11 - for the prototype;
12 - для патентуемого изобретения.12 for a patentable invention.
Фиг.9. Вариант профиля малокалиберных шашек заряда ТРТ и зависимость S(e) по патентуемому изобретению с бесканальными малокалиберными дополнительными шашками (групповое размещение дополнительных шашек).Fig.9. Variant of the profile of small-caliber charge checkers TRT and the dependence S (e) according to the patented invention with channelless small-caliber additional checkers (group placement of additional checkers).
Зависимости S(e):Dependencies S (e):
11 - для прототипа;11 - for the prototype;
12 - для патентуемого изобретения.12 for a patentable invention.
Существенным отличительным признаком патентуемого СД от прототипа является введение в конструкцию СД дополнительных малокалиберных шашек, размещаемых в пустотах между шашками -го профиля.An essential distinguishing feature of the patented SD from the prototype is the introduction of additional small-caliber checkers placed in the voids between the checkers into the design of the SD profile.
Патентуемый СД (Фиг.5, Фиг.6) включает КС (8) с соплоблоком, воспламенитель (9), заряд ТРТ из канальных шашек (5) фигурного профиля и малокалиберных шашек (10).Patented LED (Figure 5, Figure 6) includes a COP (8) with a nozzle block, an igniter (9), a charge of TPT from channel pieces (5) of a shaped profile and small-caliber pieces (10).
СД работает следующим образом:SD works as follows:
При подаче импульса на воспламенитель (9) последний срабатывает и поджигает шашки (5), (10) заряда ТРТ по наружным поверхностям и каналам. Образующиеся при горении шашек высокотемпературные газы истекают через сопловый блок КС (8), создавая реактивную тягу.When a pulse is supplied to the igniter (9), the latter fires and ignites the drafts (5), (10) of the TPT charge on the outer surfaces and channels. The high-temperature gases formed during the burning of the drafts flow out through the KS nozzle block (8), creating a jet thrust.
Патентуемый СД экспериментально проверен на уровне опытного образца, включающего:Patented DM is experimentally tested at the prototype level, including:
- кольцевую КС с размерами:- annular CS with dimensions:
D1=110 мм;D 1 = 110 mm;
D2=50 мм;D 2 = 50 mm;
длина - 150 мм;length - 150 mm;
- заряд ТРТ - 5 шашек баллиститного ТРТ длиной 140 мм -го профиля и 5 дополнительных малокалиберных канальных шашек, размещенных вблизи внешнего диаметра кольцевой КС.- TRT charge - 5 pieces of ballistic TPT 140 mm long profile and 5 additional small-caliber channel blocks placed near the outer diameter of the annular CS.
- воспламенитель - 7 г дымного ружейного пороха в оболочке из полиэтилена.- igniter - 7 g of smoky gunpowder in a shell of polyethylene.
Положительный эффект изобретения - повышение эффективности СД ракет, в части увеличения суммарного импульса тяги, обеспечения устойчивого выхода СД на рабочий режим, надежности функционирования СД в целом.A positive effect of the invention is an increase in the efficiency of LED missiles, in terms of increasing the total thrust impulse, ensuring a steady exit of LEDs to the operating mode, and the reliability of the operation of LEDs in general.
D=32
d=6
L1 - 140Main:
D = 32
d = 6
L 1 - 140
d1=0
L1 - 140
5 шашекBasic + add. charge: D 1 = 10
d 1 = 0
L 1 - 140
5 checkers
d1=4
L1 - 140
5 шашекBasic + add. charge: D 1 = 8
d 1 = 4
L 1 - 140
5 checkers
d1=4
L1 - 140
5 шашекBasic + add. charge: D 1 = 10
d 1 = 4
L 1 - 140
5 checkers
d1=0
L1-140
15 шашекBasic + add. charge: D 1 = 4
d 1 = 0
L 1 -140
15 checkers
d - диаметр канала зарядов -го профиля,
D1 - наружный диаметр дополнительных малокалиберных зарядов,
d1 - диаметр канала дополнительных малокалиберных зарядов,
L1 - длина зарядов (шашек) -го профиля и дополнительных малокалиберных зарядов
S - суммарная поверхность горения заряда,
æ - параметр заряжания проф. Ю.А.Победоносцева,
ΔIΣ - "прибавка" суммарного импульса тяги СД,
Fсв.пр. - площадь свободного прохода газов в канальном сечении КС.D is the outer diameter of the charges profile
d is the diameter of the channel of charges profile
D 1 - the outer diameter of the additional small-caliber charges,
d 1 - channel diameter of additional small-caliber charges,
L 1 - the length of the charges (checkers) profile and additional small-caliber charges
S is the total combustion surface of the charge,
æ - charging parameter prof. Yu.A. Pobedonostseva,
ΔI Σ - "increase" of the total impulse of traction SD,
F St. - the area of free passage of gases in the channel section of the COP.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006146322/06A RU2329390C1 (en) | 2006-12-25 | 2006-12-25 | Solid-propellant launching rocket engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006146322/06A RU2329390C1 (en) | 2006-12-25 | 2006-12-25 | Solid-propellant launching rocket engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2329390C1 true RU2329390C1 (en) | 2008-07-20 |
Family
ID=39809202
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006146322/06A RU2329390C1 (en) | 2006-12-25 | 2006-12-25 | Solid-propellant launching rocket engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2329390C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2690472C1 (en) * | 2018-07-30 | 2019-06-03 | Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") | Solid-propellant charge for starting jet engines |
-
2006
- 2006-12-25 RU RU2006146322/06A patent/RU2329390C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2690472C1 (en) * | 2018-07-30 | 2019-06-03 | Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") | Solid-propellant charge for starting jet engines |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20140360197A1 (en) | Afterburner and aircraft engine | |
IL171648A0 (en) | Projectile firing multibarrel apparatus | |
RU2329390C1 (en) | Solid-propellant launching rocket engine | |
RU2493533C1 (en) | Active jet projectile | |
RU2319851C1 (en) | Solid-propellant booster engine | |
RU2383764C1 (en) | Solid propellant rocket engine | |
US5544586A (en) | Solid fuel ramjet tubular projectile | |
US20050279083A1 (en) | Folded detonation initiator for constant volume combustion device | |
RU176826U1 (en) | REACTIVE APPARATUS WITH SINGLE-CHAMBER TWO-MODE ENGINE OF TANGE-RADIAL FLOW OF COMBUSTION PRODUCTS | |
RU2133864C1 (en) | Solid-propellant rocket engine | |
CN112177807A (en) | Method for realizing lean combustion of internal combustion engine | |
RU2459969C1 (en) | Solid-propellant charge for rocket engine of aircraft rocket | |
RU2675983C1 (en) | Cumulative-high-explosive charge engine | |
KR102269204B1 (en) | Projectile containing ramjet engine | |
RU2211350C1 (en) | Rocket engine solid-propellant charge | |
RU2378525C1 (en) | Solid propellant rocket engine | |
RU2690472C1 (en) | Solid-propellant charge for starting jet engines | |
RU2248457C2 (en) | Solid rocket propellant charge | |
RU64292U1 (en) | SOLID FUEL ROCKET ENGINE FOR ACTUAL INFLUENCE ON CLOUDS | |
RU2451816C1 (en) | Propellant charge for rocket engine | |
RU2317505C1 (en) | Method for grenade shooting and grenade launcher for its realization | |
RU2464440C1 (en) | Solid-fuel charge for rocket engine | |
RU2493401C1 (en) | Solid propellant rocket engine | |
RU2241846C1 (en) | Rocket engine telescopic solid-propellant charge | |
RU2251628C1 (en) | Solid-propellant impulse rocket engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20140807 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161226 |