RU2366824C1

RU2366824C1 - Jet engine telescoping nozzle

Info

Publication number: RU2366824C1
Application number: RU2008103970/06A
Authority: RU
Inventors: Михаил Иванович Соколовский (RU); Михаил Иванович Соколовский; Владимир Владимирович Горожанцев (RU); Владимир Владимирович Горожанцев; Зуля Мубарековна Флоринская (RU); Зуля Мубарековна Флоринская
Original assignee: Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра"
Priority date: 2008-02-01
Filing date: 2008-02-01
Publication date: 2009-09-10

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: invention relates to missilery and can be used in development of telescoping nozzles of jet engines, primarily, with major expansion. Proposed nozzle comprises fixed cowl, extendable nozzle arranged on guide cylinder, nozzle folded position retainer with catches and power drive with pyrotechnical device. Ledges of retainers interact with aforesaid fixed cowl and are enveloped by binding tape with lock. Aforesaid power drive is arranged on fixed coal and linked up with binding tape lock clamping link. Linkage represents a rod passed through the cylinder opening. Lock clamping link represents a sleeve inserted in holes of binding tape lock mating parts and oriented opposite aforesaid cylinder opening.

EFFECT: reduced weight and higher reliability.

2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при создании раздвижных сопел ракетных двигателей преимущественно с большой степенью расширения.The invention relates to rocket technology and can be used to create sliding nozzles of rocket engines mainly with a large degree of expansion.

Для класса таких сопел с изменяемой геометрией насущной проблемой является уменьшение пассивного веса элементов конструкции сопла.For a class of such nozzles with variable geometry, an urgent problem is to reduce the passive weight of the nozzle design elements.

Известно раздвижное сопло (патент RU №2296237), содержащее неподвижный раструб, размещенный на направляющем цилиндре выдвигаемый насадок, механизм фиксации насадка с фиксаторами, выступы которых в сложенном положении насадка взаимодействуют с неподвижным раструбом и охвачены бандажной лентой с замком. При этом концы бандажной ленты стянуты и соединены замком с возможностью их разъединения по командному сигналу системы управления путем нарушения механической связи замыкающего звена замка, выполненного в виде корпуса пироболта (путем его разрушения).Known sliding nozzle (patent RU No. 2296237), containing a fixed bell placed on the guide cylinder extendable nozzles, a mechanism for fixing the nozzle with clamps, the protrusions of which in the folded position of the nozzle interact with the fixed bell and covered by a bandage tape with a lock. At the same time, the ends of the retaining tape are pulled together and connected by a lock with the possibility of separation by the command signal of the control system by breaking the mechanical connection of the locking link of the lock, made in the form of a pyro-bolt body (by breaking it).

Недостатком известного сопла является повышенная масса сопла из-за завышения массы подводящего электрического кабеля со средствами его закрепления (для исключения помех выдвижению насадка) снаружи насадка в обход его среза к месту размещения инициирующего запала пиротехнического средства (пироболта).A disadvantage of the known nozzle is the increased mass of the nozzle due to the overestimation of the mass of the supply electric cable with means for securing it (to prevent interference with the extension of the nozzle) on the outside of the nozzle, bypassing its slice to the location of the initiating fuse of the pyrotechnic means (pyro bolt).

Негативным является и тот факт, что при покидании сопла направляющий цилиндр оказывается связанным кабелем с соплом и при разрыве кабеля возникает возмущение изделия.Also negative is the fact that when leaving the nozzle, the guide cylinder is connected by a cable to the nozzle and if the cable breaks, a product perturbation occurs.

Технической задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков.The technical task of the invention is to remedy these disadvantages.

Технический результат достигается тем, что в раздвижном сопле, содержащем неподвижный раструб, размещенный на направляющем цилиндре выдвигаемый насадок, механизм фиксации сложенного положения насадка с фиксаторами, выступы которых взаимодействуют с неподвижным раструбом и охвачены бандажной лентой с замком, сопло снабжено тяговым приводом, размещенным на неподвижном раструбе и кинематически связанным с замыкающим звеном замка бандажной ленты, при этом кинематическая связь, например, в виде штока, пропущена через окно в цилиндре, а замыкающее звено замка выполнено, например, в виде втулки, установленной в отверстиях ответных частей замка концов бандажной ленты, и сориентировано относительно (напротив) окна в цилиндре. В варианте исполнения тягового привода с пиросредством тяговый привод снабжен поршнем со штоком, помещенным в полость корпуса и обращенным в сторону замка, при этом штоковая полость привода сообщена через внутренний канал корпуса с камерой пиросредства.The technical result is achieved by the fact that in a sliding nozzle containing a fixed socket placed on the guide cylinder extendable nozzles, a mechanism for fixing the folded position of the nozzle with locks, the protrusions of which interact with the fixed socket and are covered by a retaining band with a lock, the nozzle is equipped with a traction drive located on the stationary bell and kinematically connected with the locking link of the lock of the retaining tape, while the kinematic connection, for example, in the form of a rod, is passed through a window in the cylinder, and ykayuschee lock link is satisfied, e.g., in the form of sleeves mounted in holes mates lock binding band ends and oriented with respect to (in front of) the window in the cylinder. In the embodiment of the traction drive with pyro means, the traction drive is equipped with a piston with a rod placed in the cavity of the housing and facing towards the lock, while the rod cavity of the drive is communicated through the inner channel of the housing with the chamber of the pyro means.

Предлагаемое решение технической задачи поясняется графическим материалом. На фиг.1 представлена предлагаемая конструктивная схема раздвижного сопла в сложенном положении (продольный разрез). На фиг.2 показан фрагмент механизма узла фиксации сложенного положения насадка с фиксаторами, выступы которых взаимодействуют с неподвижным раструбом и охвачены бандажной лентой. На фиг.3 показана выноска А фиг.1. На фиг.4 показан вид со стороны среза сопла на замок бандажной ленты механизма узла фиксации насадка в сложенном положении.The proposed solution to the technical problem is illustrated by graphic material. Figure 1 presents the proposed structural diagram of a sliding nozzle in the folded position (longitudinal section). Figure 2 shows a fragment of the mechanism of the fixation unit of the folded position of the nozzle with clamps, the protrusions of which interact with a fixed bell and are covered by a retaining tape. Figure 3 shows the leader A of figure 1. Figure 4 shows a view from the nozzle exit side of the lock of the retaining tape of the mechanism of the attachment fixing unit in the folded position.

Сопло содержит неподвижный раструб 1 с кольцевой выемкой 2 на периферии, выдвигаемый насадок 3, закрепленный на направляющем цилиндре 4 с выполненными в нем окнами 5 и 6, с механизмом фиксации сложенного положения насадка, содержащего поворотные фиксаторы 7 с выступами 8, обтянутые бандажной лентой 9 с замком, на концах которой размещены ответные части 10, 11 замка, соединенные замыкающим звеном замка - втулкой 12, помещенной в отверстиях 13, 14 соответственно, в ответных частях замка 10 и 11. Втулка 12 соединена со штоком 15 поршня 16, размещенного в полости 17 корпуса привода 18, соединенной внутренним каналом 19 с камерой 20 пиросредства 21.The nozzle contains a fixed bell 1 with an annular recess 2 at the periphery, a telescoping nozzle 3, mounted on a guide cylinder 4 with windows 5 and 6 made therein, with a mechanism for fixing the folded position of the nozzle, containing rotary latches 7 with protrusions 8, fitted with a bandage tape 9 s a lock, at the ends of which are mating parts 10, 11 of the lock, connected by the locking link of the lock - a sleeve 12, placed in the holes 13, 14, respectively, in the mating parts of the lock 10 and 11. The sleeve 12 is connected to the rod 15 of the piston 16, placed in the cavity and 17 of the drive housing 18, connected by an internal channel 19 to the chamber 20 of the pyro means 21.

Насадок 3 в сложенном положении удерживается механическими связями, соединяющими его с неподвижным раструбом 1.The nozzles 3 in the folded position are held by mechanical bonds connecting it to the fixed bell 1.

Работа сопла при начале функционирования осуществляется следующим образом. По команде системы управления электрический сигнал подается на пиросредство 21, которое воспламеняет заряд взрывчатого вещества (не показан) в камере 20. При сгорании взрывчатого вещества образуются газы, которые проникают через внутренний канал 19 корпуса привода 18 в полость 17 и воздействуют на поршень 16 со стороны штока 15. Под действием кинетической энергии газов поршень 16 совместно со штоком 15 и втулкой 15 (навернутой по резьбовой поверхности на шток) передвигаются до упора в противоположный торец полости 17, проходя через окно 5 в цилиндре 4. Втулка 12, передвигаясь в отверстиях 13, 14 ответных частей 10, 11 замка, выходит из отверстий 13, 14, освобождая от зацепления ответные части замка, занимает положение на неподвижном раструбе 1 на радиусе, меньшем наименьшего диаметра насадка 2. Под действием энергии упругих сил натянутой бандажной ленты 9 ее концы с ответными частями 10, 11 замка перемещаются в радиальном направлении и освобождают фиксаторы 7 с выступами 8 от прижимающих сил со стороны бандажной ленты 9.The nozzle at the start of operation is as follows. At the command of the control system, an electrical signal is supplied to the pyro means 21, which ignites the explosive charge (not shown) in the chamber 20. When the explosive is combusted, gases are generated that penetrate the internal channel 19 of the drive housing 18 into the cavity 17 and act on the piston 16 from the side rod 15. Under the action of kinetic energy of gases, the piston 16 together with the rod 15 and the sleeve 15 (screwed on the threaded surface on the rod) are moved all the way to the opposite end of the cavity 17, passing through the window 5 in the cylinder 4 The sleeve 12, moving in the holes 13, 14 of the lock mating parts 10, 11, leaves the holes 13, 14, freeing the mating parts of the lock from engagement, occupies a position on the fixed bell 1 at a radius smaller than the smallest diameter of the nozzle 2. Under the action of elastic energy forces of the stretched retaining tape 9, its ends with the mating parts 10, 11 of the lock are moved in the radial direction and release the clamps 7 with the tabs 8 from the pressing forces from the side of the retaining tape 9.

Цилиндр 4 под действием сил привода (не показан), подхваченный потоком истекающих газов, начинает передвигаться в рабочее положение. Выступы 8 фиксаторов 7, двигаясь в окнах 6, выходят из зацепления с выемкой 2 под действием движущей силы насадка. Насадок, продвигаясь, занимает рабочее положение, фиксируется на неподвижном раструбе механизмом фиксации выдвинутого положения (не показан).Cylinder 4 under the action of drive forces (not shown), picked up by the flow of exhaust gases, begins to move to the working position. The protrusions 8 of the latches 7, moving in the windows 6, disengage from the recess 2 under the action of the driving force of the nozzle. The nozzle, advancing, takes up the working position, is fixed on the fixed bell by the mechanism for fixing the extended position (not shown).

Предлагаемая конструкция раздвижного сопла обеспечивает снижение массы сопла за счет существенного сокращения необходимой длины электрического кабеля и количества средств его закрепления, в частности, на насадке. При этом снижается ударная нагрузка при стыковке насадка с раструбом, неподвижным за счет снижения движущейся массы насадка, что повышает надежность функционирования сопла, особенно при применении тонкостенных насадков из углеродных материалов. Дополнительно исключается возможность повреждения элементов насадка от разлетающихся осколков пиротехнического устройства.The proposed design of the sliding nozzle reduces the mass of the nozzle due to a significant reduction in the required length of the electric cable and the number of means for securing it, in particular, on the nozzle. At the same time, the shock load decreases when the nozzle is joined with the socket, which is stationary by reducing the moving mass of the nozzle, which increases the reliability of the nozzle, especially when using thin-walled nozzles made of carbon materials. Additionally, the possibility of damage to the nozzle elements from flying fragments of a pyrotechnic device is eliminated.

Claims

1. A sliding nozzle of a rocket engine containing a fixed bell placed on the guide cylinder extendable nozzles, a mechanism for fixing the folded position of the nozzle with locks, the protrusions of which interact with the fixed bell and covered by a retaining band with a lock, characterized in that the nozzle is equipped with a traction drive with pyro means, placed on a fixed bell and kinematically connected to the locking link of the lock of the retaining tape, while the kinematic connection, for example, in the form of a rod is passed through a window in cylinder, and the locking link of the lock is made, for example, in the form of a sleeve installed in the holes of the mating parts of the lock of the retaining tape, and oriented opposite the window in the cylinder.

2. The sliding nozzle of a rocket engine according to claim 1, characterized in that the traction drive is equipped with a piston with a rod placed in the cavity of the housing and facing toward the lock, while the rod cavity of the drive is communicated through the internal channel of the housing with the pyromedicine chamber.