RU2362035C1 - Charge for solid rocket fuel - Google Patents

Charge for solid rocket fuel Download PDF

Info

Publication number
RU2362035C1
RU2362035C1 RU2007144032/06A RU2007144032A RU2362035C1 RU 2362035 C1 RU2362035 C1 RU 2362035C1 RU 2007144032/06 A RU2007144032/06 A RU 2007144032/06A RU 2007144032 A RU2007144032 A RU 2007144032A RU 2362035 C1 RU2362035 C1 RU 2362035C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
charge
rocket fuel
solid rocket
cylindrical
cartridge
Prior art date
Application number
RU2007144032/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Васильевич Козьяков (RU)
Алексей Васильевич Козьяков
Владимир Александрович Кириллов (RU)
Владимир Александрович Кириллов
Михаил Зиновьевич Александров (RU)
Михаил Зиновьевич Александров
Владимир Федорович Молчанов (RU)
Владимир Федорович Молчанов
Василий Тихонович Никитин (RU)
Василий Тихонович Никитин
Алексей Анатольевич Кислицын (RU)
Алексей Анатольевич Кислицын
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов"
Priority to RU2007144032/06A priority Critical patent/RU2362035C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2362035C1 publication Critical patent/RU2362035C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: aviation.
SUBSTANCE: invention relates to the field of rocket technology and can be used at for designing, developing and preparing solid rocket fuel charges for gas generators and rocket engines. The charge for solid rocket fuel is executed in the shape of a cylindrical cone cartridge with an end-to-end, axially symmetrical channel and partially covered with metal, external surfaces, furthermore, the butt end to the cartridge from the side of the cylindrical part is covered with metal. The cartridge is executed taking into account the correlations protected by the current invention. The charge, in its preferable form for execution, is made from ballistite rocket fuel, and the metal covering from material based on cellulose acetate.
EFFECT: invention increases operational efficacy and also reliability of the charge.
3 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при проектировании, отработке и изготовлении зарядов твердого ракетного топлива (ТРТ) к газогенераторам (ГГ) и ракетным двигателям твердого топлива (РДТТ).The invention relates to the field of rocketry and can be used in the design, development and manufacture of charges of solid rocket fuel (TRT) to gas generators (GG) and rocket engines of solid fuel (RTTT).

Известны конструкции зарядов ТРТ для ГГ, РДТТ и других ракетных устройств в виде канальных шашек ТРТ, частично или полностью бронированных по боковой и торцевым поверхностям (патенты RU 2164616, RU 2211350, RU 2259495). Среди известных конструкций одной из наиболее эффективных является конструкция заряда по пат. RU 2259495, МПК F02K 9/10 16.10.2003. Конструкция указанного заряда позволяет обеспечить как чистоту продуктов сгорания (ПС) заряда, так и высокий уровень внутрибаллистических характеристик. Однако указанная конструкция непригодна в «чистом виде» для использования в конически-цилиндрической камере сгорания (КС). В то же время существует объективная необходимость в конически-цилиндрических зарядах для пусковых ГГ прямоточных воздушно-реактивных двигателей (ПВРД), например, по пат. RU 2241845, где корпус ГГ используется в качестве центрального тела в воздухозаборнике ПВРД (Фиг.1). При этом заряд ГГ (по предварительным оценкам) должен обеспечить время работы в пределах ~(2…4) с, максимальное давление в КС ГГ не более 200 кг/см2 и близкую к нейтральной зависимость «давление-время» («расход* (* Под термином "расход" в заявке понимается секундный весовой расход продуктов сгорания ТРТ, истекающих через сопло (расходные отверстия) газогенератора.) - время»). Наиболее близкое техническое решение к патентуемому приведено в пат. RU 2079689, недостатком которого является отсутствие рекомендации по соотношению размеров заряда (D/d, длина бронирования цилиндрического участка и др.), а также по типу используемого ТРТ и бронесостава. Изобретение по пат. RU 2079689 С1, МПК F02K 9/08, опубликован 20.05.1997, приоритет от 08.08.1994.Known designs of charges TRT for GG, solid propellant rocket launchers and other missile devices in the form of channel pieces TRT, partially or fully armored on the side and end surfaces (patents RU 2164616, RU 2211350, RU 2259495). Among the known designs, one of the most effective is the charge design according to US Pat. RU 2259495, IPC F02K 9/10 10/16/2003. The design of this charge allows you to ensure both the purity of the combustion products (PS) of the charge, and a high level of ballistic characteristics. However, this design is unsuitable in a "pure form" for use in a conical-cylindrical combustion chamber (COP). At the same time, there is an objective need for conical-cylindrical charges for starting GG ramjet engines (ramjet), for example, according to US Pat. RU 2241845, where the GG case is used as a central body in the ram ram intake (FIG. 1). In this case, the GG charge (according to preliminary estimates) should provide an operating time within ~ (2 ... 4) s, a maximum pressure in the GG CS not more than 200 kg / cm 2 and a pressure-time relationship (flow * * ( * The term "flow rate" in the application means the second mass flow rate of TPT combustion products flowing through the nozzle (s) of the gas generator.) - time "). The closest technical solution to patentable is given in US Pat. RU 2079689, the disadvantage of which is the lack of recommendations on the ratio of the size of the charge (D / d, booking length of the cylindrical section, etc.), as well as on the type of used TRT and armored personnel. The invention according to US Pat. RU 2079689 C1, IPC F02K 9/08, published on 05/20/1997, priority from 08/08/1994.

Технической задачей изобретения является разработка конструкции конически-цилиндрического заряда ТРТ для пускового газогенератора ПВРД с повышенной эксплуатационной эффективностью и надежностью.An object of the invention is the development of the design of the conical-cylindrical charge TRT for starting ramjet gas generator with increased operational efficiency and reliability.

Указанная техническая задача решается в рамках настоящего изобретения путем выбора оптимальной конструкции заряда, а именно оптимального соотношения геометрических размеров конически-цилиндрического заряда.The specified technical problem is solved within the framework of the present invention by choosing the optimal charge design, namely the optimal ratio of the geometric dimensions of the conical-cylindrical charge.

Технический результат изобретения заключается в выполнении заряда ТРТ в виде конически-цилиндрической шашки твердого ракетного топлива со сквозным осесимметричным каналом и частично бронированными наружными поверхностями, в том числе по торцу, со стороны цилиндрического участка шашки, и боковой поверхности. При этом заряд выполнен:The technical result of the invention is to perform the charge TRT in the form of a conical-cylindrical block of solid rocket fuel with a through axisymmetric channel and partially armored outer surfaces, including at the end, from the side of the cylindrical section of the block, and the side surface. In this case, the charge is fulfilled:

- с соотношением длин цилиндрической Lц и конической Lк наружных поверхностей в пределах:- with the ratio of the lengths of the cylindrical L c and the conical L to the outer surfaces within:

Lц/Lк=1,0…2,0;L c / L k = 1.0 ... 2.0;

- с соотношением диаметра заряда (D) по наружному цилиндрическому участку заряда (по топливу) к диаметру канала (d) в пределах:- with the ratio of the diameter of the charge (D) on the outer cylindrical portion of the charge (fuel) to the diameter of the channel (d) within:

D/d=5,0…8,0.D / d = 5.0 ... 8.0.

При этом цилиндрическая поверхность заряда выполнена бронированной со стороны цилиндрического торца не менее чем на 0,5L, где L - длина заряда (по топливу).In this case, the cylindrical surface of the charge is armored from the side of the cylindrical end by at least 0.5L, where L is the length of the charge (for fuel).

Заряд выполнен из баллиститного ТРТ, а бронепокрытие - из бронематериала на основе ацетилцеллюлозы.The charge is made of ballistic TPT, and the armor plating of armored material based on cellulose acetate.

Сущность изобретения заключается в целенаправленном выборе (назначении) оптимальных соотношений геометрических размеров заряда, а именно:The essence of the invention lies in the targeted selection (purpose) of the optimal ratios of the geometric dimensions of the charge, namely:

- соотношения D/d по нижнему пределу не менее 5,0 - ограничивает минимально допустимое время работы ГГ, а по верхнему пределу не более 8,0 - обеспечивает максимально допустимое время работы ГГ;- D / d ratios for the lower limit of at least 5.0 - limits the minimum permissible operating time of the GG, and for the upper limit of not more than 8.0 - provides the maximum permissible operating time of the GG;

- соотношения Lц/Lк с уровнем длины бронирования Lц не менее чем 0,5L, что позволяет обеспечить зависимость «давление-время» ("расход-время"), близкую к нейтральной.- the ratio of L c / L to with the level of the length of the reservation L c not less than 0.5L, which allows to ensure the dependence of "pressure-time"("flow-time"), close to neutral.

Последнее, в свою очередь, позволяет ограничить уровень максимального давления в КС ГГ (с использованием среднегорящих ТРТ баллиститного типа) не более 200 кг/см2. Использование (применение) для заряда баллиститного ТРТ (для топливной шашки) бронепокрытия на основе ацетилцеллюлозы способствует надежности работы ГГ за счет обеспечения минимального механического воздействия ПС на лопатки турбинных колес компрессора ПВРД, за счет минимального содержания К - фазы в ПС последних.The latter, in turn, allows you to limit the maximum pressure level in the HG CS (using medium-burning ballistic-type solid-state solid fuel) to no more than 200 kg / cm 2 . The use (application) of a ballistic TPT (for a fuel bomb) charge of an armored coating based on cellulose acetate contributes to the reliability of the GG by ensuring the minimum mechanical impact of PS on the turbine wheel blades of the ramjet compressor, due to the minimum K - phase content in the PS of the latter.

Изобретение поясняется чертежами:The invention is illustrated by drawings:

Фиг.1 - входная часть ПВРДFigure 1 - the entrance of the ramjet

1 - корпус ("рубашка") ПВРД1 - body ("shirt") ramjet

2 - корпус ГГ (центральное тело)2 - GG case (central body)

3 - заряд ТРТ3 - charge TRT

4 - лопатки турбинных колес компрессора ПВРД4 - blades of turbine wheels of the ramjet compressor

5 - сопловые отверстия ГТ5 - nozzle holes GT

Фиг.2 - конструкция патентуемого зарядаFigure 2 - design patentable charge

6 - шашка ТРТ6 - checker TRT

7 - бронепокрытие заряда ТРТ7 - armor plating charge TRT

8 - сопловой торец заряда8 - nozzle end face of the charge

9 - наружная цилиндрическая поверхность9 - outer cylindrical surface

10 - канал10 - channel

Фиг.3 - зависимость S(e) для патентуемого зарядаFigure 3 - dependence S (e) for patentable charge

Фиг.4 - экспериментальная зависимость p(τ) для примера патентуемой конструкции при начальной температуре заряда 60°СFigure 4 - experimental dependence p (τ) for an example of a patentable design at an initial charge temperature of 60 ° C

Фиг.5 - экспериментальная зависимость p(τ) для примера патентуемой конструкции при начальной температуре заряда минус 30°С.Figure 5 - experimental dependence p (τ) for an example of a patentable design at an initial charge temperature of minus 30 ° C.

Заряд (Фиг.2) состоит из конически-цилиндрической шашки ТРТ (6) с бронепокрытием (7) на сопловом торце (8) и наружной цилиндрической поверхности (9). Шашка имеет сквозной осевой канал (10) и выполнена из баллиститного ТРТ. Шашка бронирована ацетилцеллюлозным бронематериалом.The charge (Figure 2) consists of a conical-cylindrical checker TRT (6) with armor plating (7) on the nozzle end (8) and the outer cylindrical surface (9). The checker has a through axial channel (10) and is made of ballistic TPT. The checker is armored with cellulose acetate armor.

Заряд работает следующим образом. После подачи импульса на инициатор осуществляется воспламенение заряда по небронированным поверхностям и происходит их горение параллельными слоями по эквидистантным поверхностям. Образующиеся ПС ГГ истекают через сопловые (расходные) отверстия и за счет газодинамического воздействия на лопатки турбинных колес компрессора обеспечивают его раскрутку и последующий запуск ПВРД. Эффективность конически-цидиндрического заряда оценивалась на примере заряда из среднегорящего баллиститного ТРТ со следующими параметрами:The charge works as follows. After applying a pulse to the initiator, the charge ignites on unarmoured surfaces and burns in parallel layers on equidistant surfaces. The resulting PS GGs expire through nozzle (consumable) openings and, due to the gas-dynamic effect on the blades of the turbine wheels of the compressor, ensure its unwinding and subsequent launch of the ramjet. The efficiency of the conical-cydindric charge was evaluated using the example of a charge from a medium burning ballistic TPT with the following parameters:

D - 130 мм, d - 20 мм, L - 100 мм, Lц - 65 мм, Lк - 35 мм, Lцбр - 55 мм.D - 130 mm, d - 20 mm, L - 100 mm, L c - 65 mm, L c - 35 mm, L c br - 55 mm.

При принятых в рамках настоящего патента соотношениях размеров заряда и бронированных поверхностей обеспечивается близкая к нейтральной зависимость (Фиг.4, Фиг.5) «давление-время» («расход-время») и требуемые ВБХ газогенератораWhen adopted in the framework of this patent, the ratio of the size of the charge and the armored surfaces provides close to neutral dependence (Figure 4, Figure 5) "pressure-time" ("flow-time") and the required VBH of the gas generator

(pmax, τ), что характеризует положительный эффект изобретения.(p max , τ), which characterizes the positive effect of the invention.

Claims (3)

1. Заряд твердого ракетного топлива, выполненный в виде конически-цилиндрической шашки твердого ракетного топлива со сквозным осесиметричным каналом и частично бронированными наружными поверхностями, причем торец шашки со стороны цилиндрического участка забронирован, отличающийся тем, что шашка выполнена с учетом соотношений
Lц/Lк=1,0÷2,0,
D/d=5,0÷8,0,
Lцбр≥0,5L,
где Lц - длина цилиндрического участка шашки;
Lк - длина конического участка шашки;
D - диаметр цилиндрического участка шашки;
d - диаметр канала;
Lцбр - длина забронированного участка наружной поверхности шашки;
L - длина шашки.
1. The charge of solid rocket fuel, made in the form of a conical-cylindrical block of solid rocket fuel with a through axisymmetric channel and partially armored outer surfaces, and the end face of the block from the side of the cylindrical section is reserved, characterized in that the block is made taking into account the ratios
L c / L k = 1.0 ÷ 2.0,
D / d = 5.0 ÷ 8.0,
L q br ≥0,5L,
where L C - the length of the cylindrical section of the checkers;
L to - the length of the conical section of the checkers;
D is the diameter of the cylindrical section of the checker;
d is the diameter of the channel;
L C br - the length of the reserved portion of the outer surface of the checkers;
L is the length of the checker.
2. Заряд твердого ракетного топлива по п.1, отличающийся тем, что шашка выполнена из баллиститного ракетного топлива.2. The charge of solid rocket fuel according to claim 1, characterized in that the checker is made of ballistic rocket fuel. 3. Заряд твердого ракетного топлива по п.1, отличающийся тем, что шашка выполнена из баллиститного ракетного топлива, а бронепокрытие - из материала на основе ацетилцеллюлозы. 3. The charge of solid rocket fuel according to claim 1, characterized in that the checker is made of ballistic rocket fuel, and the armor plating is made of cellulose acetate-based material.
RU2007144032/06A 2007-11-27 2007-11-27 Charge for solid rocket fuel RU2362035C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007144032/06A RU2362035C1 (en) 2007-11-27 2007-11-27 Charge for solid rocket fuel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007144032/06A RU2362035C1 (en) 2007-11-27 2007-11-27 Charge for solid rocket fuel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2362035C1 true RU2362035C1 (en) 2009-07-20

Family

ID=41047197

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007144032/06A RU2362035C1 (en) 2007-11-27 2007-11-27 Charge for solid rocket fuel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2362035C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2459969C1 (en) * 2011-04-01 2012-08-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" Solid-propellant charge for rocket engine of aircraft rocket
RU2497006C1 (en) * 2012-06-26 2013-10-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт химии и механики" (ФГУП "ЦНИИХМ") Solid propellant charge for controlled rocket acceleration sustainer

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2459969C1 (en) * 2011-04-01 2012-08-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" Solid-propellant charge for rocket engine of aircraft rocket
RU2497006C1 (en) * 2012-06-26 2013-10-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт химии и механики" (ФГУП "ЦНИИХМ") Solid propellant charge for controlled rocket acceleration sustainer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107269424A (en) A kind of solid propellant rocket regnition structure
CN108590885B (en) A kind of multi-functional modularization solid propellant rocket combination spray pipe structure
CN107218857A (en) Micro missile
RU2362035C1 (en) Charge for solid rocket fuel
RU2685610C1 (en) Armor-piercing active-missile
RU2312999C1 (en) Solid-propellant rocket engine
RU2390646C1 (en) Two-mode solid propellant rocket engine
RU2493533C1 (en) Active jet projectile
RU2383764C1 (en) Solid propellant rocket engine
KR102269204B1 (en) Projectile containing ramjet engine
RU159486U1 (en) SOLID FUEL ROCKET ENGINE
RU2351788C1 (en) Guided missile solid-propellant rocket engine, solid propellant igniter and rocket engine nozzle assembly
RU2133864C1 (en) Solid-propellant rocket engine
RU2374480C2 (en) Mixed rocket propellant charge and method of its production
RU2715450C1 (en) Multi-mode rocket engine
RU2398125C1 (en) Bodyless engine (versions) and method of its fabrication
RU2319851C1 (en) Solid-propellant booster engine
RU2690472C1 (en) Solid-propellant charge for starting jet engines
RU2372513C1 (en) Rocket engine nozzle plug
RU2378524C1 (en) Engine of reactive weapon
CN111442698A (en) Internal combustion type hollow powder charging structure for loading and discharging powder of bullet
RU2715453C1 (en) Multi-mode solid-propellant rocket engine
RU2707648C1 (en) Non-nozzle solid-propellant rocket engine
RU2125175C1 (en) Solid-propellant rocket engine
RU2493401C1 (en) Solid propellant 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: 20181128