RU2424442C1 - Solid-propellant rocket engine start system and pressure intake of solid-propellant rocket engine - Google Patents
Solid-propellant rocket engine start system and pressure intake of solid-propellant rocket engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2424442C1 RU2424442C1 RU2010102254/06A RU2010102254A RU2424442C1 RU 2424442 C1 RU2424442 C1 RU 2424442C1 RU 2010102254/06 A RU2010102254/06 A RU 2010102254/06A RU 2010102254 A RU2010102254 A RU 2010102254A RU 2424442 C1 RU2424442 C1 RU 2424442C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sleeve
- rocket engine
- solid
- afterburner
- rdtt
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Air Bags (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при создании ракетного двигателя твердого топлива (РДТТ).The invention relates to rocket technology and can be used to create a rocket engine of solid fuel (solid propellant rocket engine).
Известно, что РДТТ должен содержать систему запуска [Конструкции ракетных двигателей на твердом топливе / Под общ. ред. Л.Н.Лаврова. - М.: Машиностроение, 1993. - 215 с., ил., страница 165, рис.4.1] и, во многих случаях, заборник давления [там же, страница 189, рис.5.2].It is known that the solid propellant rocket engine must contain a launch system [Design of solid propellant rocket engines / Ed. ed. L.N. Lavrova. - M .: Engineering, 1993. - 215 p., Ill., Page 165, fig. 4.1] and, in many cases, a pressure intake [ibid., Page 189, fig. 5.2].
Система запуска предназначена для воспламенения заряда твердого топлива по команде, подаваемой на пиропатроны, и содержит пиропатрон (один или несколько), установленный в корпус РДТТ (как правило, в переднюю крышку), форсажную трубку, воспламенитель и узел крепления воспламенителя.The launch system is designed to ignite the charge of solid fuel on the command supplied to the squibs, and contains a squib (one or more) installed in the solid propellant rocket housing (usually in the front cover), an afterburner, an ignitor, and an igniter mount.
Заборник давления предназначен для отбора внутрикамерного давления к датчикам системы телеметрических измерений (СТИ) и снижения, теплового воздействия на датчики до приемлемого уровня в процессе:The pressure intake is designed to select intracameral pressure to the sensors of the telemetric measurement system (STI) and reduce the thermal effect on the sensors to an acceptable level in the process:
- огневых стендовых испытаний РДТТ (на этапе отработки РДТТ и при проведении периодических испытаний на этапе серийного производства);- fire bench tests of solid propellant rocket engines (at the stage of testing solid propellant rocket engines and during periodic tests at the stage of mass production);
- летных испытаний (на этапе отработки летательного аппарата (ЛА) с РДТТ);- flight tests (at the stage of testing the aircraft (LA) with solid propellant rocket engine);
- штатных пусков ЛА (в случае, если информация по внутрикамерному давлению требуется системе управления ЛА).- regular launches of the aircraft (in case information on the in-chamber pressure is required by the aircraft control system).
Заборник давления содержит находящиеся в корпусе РДТТ (крышке) гнезда СТИ с каналами, газосвязанными с внутренней полостью корпуса РДТТ, и экран, прикрывающий данные каналы от прямого воздействия продуктов сгорания. В соответствии с перечисленными задачами (с учетом необходимости периодических испытаний любого, случайно отобранного из изготовленной партии РДТТ) заборник давления целесообразно выполнять на всех изготавливаемых РДТТ (даже если информация по внутрикамерному давлению системе управления ЛА не требуется). При этом гнезда СТИ на РДТТ в штатном исполнении закрываются пробками, а в случае проведения периодических испытаний пробки заменяются датчиками СТИ.The pressure inlet contains STI nests located in the solid-propellant housing (cover) with channels connected to the internal cavity of the solid-propellant housing, and a screen covering these channels from direct exposure to combustion products. In accordance with the above tasks (taking into account the need for periodic testing of any randomly selected from a manufactured batch of solid propellant rocket engines), it is advisable to perform a pressure intake on all manufactured solid rocket engines (even if information on the in-chamber pressure of the aircraft control system is not required). In this case, the STI sockets on the solid-state solid propellant motors in the standard version are closed with plugs, and in the case of periodic testing, the plugs are replaced with STI sensors.
Система запуска РДТТ и заборник давления РДТТ требуют выполнения в корпусе РДТТ (например, на передней крышке) многочисленных бобышек, увеличивающих массу конструкции и усложняющих технологию изготовления РДТТ.The RDTT launch system and the RDTT pressure intake require the execution of numerous bosses in the solid-state solid-propellant body (for example, on the front cover), increasing the mass of the structure and complicating the manufacturing technology of the solid-state solid propellant.
Объединение системы запуска РДТТ и заборника давления РДТТ в единый узел известно в корпусе РДТТ [патент РФ 2230926]. Однако указанная схема основана на использовании в качестве экрана СТИ несгораемого корпуса воспламенителя. Несгораемый корпус воспламенителя, как правило, используется только на малогабаритных РДТТ, обладает большой массой. Рассматриваемая схема не позволяет использовать воспламенитель со сгораемым корпусом, нашедшим широкое применение в крупногабаритных РДТТ.The combination of the solid propellant launch system and the solid propellant pressure intake into a single unit is known in the solid propellant pump housing [RF patent 2230926]. However, this circuit is based on the use of a non-combustible igniter body as an STI screen. The fireproof igniter housing, as a rule, is used only on small-sized solid propellant rocket engines, has a large mass. The scheme under consideration does not allow the use of an igniter with a combustible housing, which is widely used in large-size solid propellant rocket motors.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к предлагаемому изобретению является система запуска РДТТ и заборник давления, выполненные на крышке [Конструкции ракетных двигателей на твердом топливе / Под общ. ред. Л.Н.Лаврова. - М.: Машиностроение, 1993. - 215 с, ил., страница 124, рис.2.55, схема слева вверху]. Объединение в прототипе системы запуска и заборника давления в единый узел призвано снизить массу и габариты крышки. Недостатки указанных устройств связаны с наличием отдельного узла крепления воспламенителя, внутри которого расположена форсажная трубка, выполненная из теплозащитного материала. Вызванное соосным расположением узла крепления над форсажной трубкой увеличение диаметра узла крепления и конструкции в целом не позволяет полностью реализовать потенциальные преимущества объединения системы запуска и заборника давления в единый узел.The closest in technical essence and the achieved positive effect to the proposed invention is a solid propellant rocket launch system and a pressure intake made on the lid [Design of solid propellant rocket engines / Under total. ed. L.N. Lavrova. - M.: Mechanical Engineering, 1993. - 215 s, ill., Page 124, Fig. 2.55, diagram at the top left]. The combination in the prototype of the launch system and the pressure intake into a single unit is designed to reduce the weight and dimensions of the cover. The disadvantages of these devices are associated with the presence of a separate attachment point of the igniter, inside which there is an afterburner made of heat-protective material. The increase in the diameter of the fastener and the structure caused by the coaxial location of the fastener over the afterburner does not allow to fully realize the potential advantages of combining the launch system and the pressure intake into a single unit.
Технической задачей настоящего изобретения является уменьшение массы и габаритов конструкции системы запуска РДТТ и заборника давления РДТТ, корпуса РДТТ (крышки), упрощение технологии их изготовления, повышение надежности.The technical task of the present invention is to reduce the mass and dimensions of the design of the solid propellant rocket launcher system and the solid rocket motor pressure intake, solid rocket motor housing (cover), simplification of their manufacturing technology, increased reliability.
Сущность изобретения «система запуска РДТТ» заключается в том, что в системе запуска РДТТ, содержащей пиропатроны (пиропатрон), установленные в корпус РДТТ (крышку), форсажную трубку, воспламенитель и узел его крепления, форсажная трубка снабжена резьбой, формирующей узел крепления воспламенителя. Воспламенитель установлен на узел крепления посредством донышка, имеющего сопрягаемый с узлом крепления штуцер. Снаружи форсажной трубки установлена втулка, часть внутреннего канала которой выполнена с диаметром, превышающим наружный диаметр штуцера. Внутренний канал форсажной трубки может быть выполнен с переменным по длине диаметром, образуя ресивер, примыкающий к месту установки пиропатронов. Втулка может быть сопряжена с форсажной трубкой по резьбе. В донышке или штуцере могут быть выполнены отверстия, сообщающие внутренний канал форсажной трубки с внутренней полостью корпуса РДТТ.The essence of the invention "RDTT launch system" is that in the RDTT launch system containing pyrocartridges (squib) installed in the RTTT housing (cover), afterburner, igniter and its mount, the afterburner is threaded to form the ignitor mount. The igniter is mounted on the mount by means of a bottom having a fitting mating with the mount. A sleeve is installed outside the afterburner, a part of the internal channel of which is made with a diameter exceeding the external diameter of the fitting. The internal channel of the afterburner can be made with a variable diameter along the length, forming a receiver adjacent to the installation site of the squibs. The sleeve may be mated to the afterburner. In the bottom or fitting, holes can be made that communicate the internal channel of the afterburner with the internal cavity of the solid propellant rocket motor.
Сущность изобретения «заборник давления РДТТ» заключается в том, что в заборнике давления РДТТ, выполненном вокруг системы запуска РДТТ и защищающей ее втулки, содержащем находящиеся в корпусе РДТТ (крышке) гнезда системы телеметрических измерений с каналами, газосвязанными с внутренней полостью корпуса РДТТ, экран, прикрывающий каналы, корпус РДТТ (крышка) и (или) торец втулки снабжен ступенькой, обеспечивающей зазор между корпусом РДТТ (крышкой) и втулкой, причем зазор совместно с экраном формирует кольцевой коллектор. Экран выполнен в виде установленного соосно втулке полого цилиндра, закрывающего зазор, а в кольцевой коллектор выходят каналы. Участок внутренней цилиндрической поверхности экрана может быть выполнен с увеличенным диаметром и формирует совместно с втулкой заборный коллектор, при этом во втулке со стороны заборного коллектора выполнены глухие радиальные отверстия, а со стороны кольцевого коллектора выполнены сопряженные с ними продольные глухие отверстия. На участке втулки между кольцевым и заборным коллекторами могут быть выполнены кольцевые канавки, пересекающие продольные отверстия, а между продольными отверстиями, сообщенными с радиальными отверстиями, выполнены дополнительные продольные отверстия. На наружной поверхности втулки может быть выполнен уступ, контактирующий с ответным уступом, выполненным на внутренней поверхности экрана. Втулка может быть снабжена перфорированной стенкой, прикрывающей заборный коллектор.The essence of the invention, the “RTTT pressure intake” is that in the RTTT pressure intake, made around the RDTT start-up system and protecting its bushings, containing in the RTTT case (cover) of the telemetry measurement socket with channels connected to the internal cavity of the RTTT case, the screen covering the channels, the solid-propellant body (cover) and (or) the end face of the sleeve is provided with a step providing a gap between the solid-body body of the solid-propellant (cover) and the sleeve, the gap together with the screen forming an annular collector. The screen is made in the form of a hollow cylinder mounted coaxially to the sleeve, closing the gap, and channels go into the annular collector. A portion of the inner cylindrical surface of the screen can be made with an increased diameter and forms together with the sleeve an intake manifold, while in the sleeve from the intake manifold side blind radial holes are made, and longitudinal blind holes mating with them are made from the ring collector side. On the portion of the sleeve between the annular and intake manifolds, annular grooves intersecting the longitudinal holes can be made, and additional longitudinal holes are made between the longitudinal holes communicated with the radial holes. On the outer surface of the sleeve can be made ledge in contact with the reciprocal ledge made on the inner surface of the screen. The sleeve may be provided with a perforated wall covering the intake manifold.
Технический результат в системе запуска РДТТ достигается выполнением узла крепления непосредственно на форсажной трубке. Форсажная трубка выполнена из металла, т.е. из материала, обладающего необходимой для узла крепления прочностью. Несмотря на повышенную теплопроводность металла, исключение (или сведение к минимуму) из конструкции форсажной трубки теплозащитных пластмассовых элементов достигается уменьшением теплового воздействия от продуктов сгорания, находящихся во внутреннем канале форсажной трубки за счет того, что при большом удлинении форсажной трубки ее внутренний канал является застойной зоной. Газ, находящийся в застойной зоне, обладает малой массой и соответственно малым количеством тепла. Часть этого тепла передается металлической стенке форсажной трубки, обеспечивая некоторое остывание застойной зоны. При этом нагрев форсажной трубки со стороны застойной зоны является минимальным вследствие того, что теплоемкость металлической форсажной трубки на несколько порядков превышает теплоемкость порции газа, находящегося во внутреннем канале. Далее, при отсутствии циркуляции продуктов сгорания, застойная зона выполняет теплоизолирующую функцию, т.к. она препятствует поступлению новых порций горячего газа во внутренний канал форсажной трубки. Т.е. существенного конвективного нагрева открытых металлических поверхностей корпуса РДТТ (крышки) в районе гнезд пиропатронов не происходит. Вместе с тем наблюдается нагрев торца форсажной трубки со стороны узла крепления и теплопередача (распространение тепла по металлу) в сторону пиропатронов. Однако длина форсажной трубки достаточна, чтобы по времени ее полный прогрев наступил бы только к концу работы РДТТ. Донышко, имеющее сопрягаемый с узлом крепления штуцер, может входить либо в состав корпуса РДТТ (крышки), либо в состав воспламенителя. Донышко обеспечивает сопряжение различных по диаметру элементов - воспламенителя и форсажной трубки. Выполнение ресивера на внутреннем канале форсажной трубки увеличивает ее свободный внутренний объем и несколько усиливает эффект застойной зоны. Увеличение свободного внутреннего объема целесообразно для уменьшения давления, развиваемого пиропатронами при их срабатывании, т.е. для уменьшения нагрузки на резьбу как самих пиропатронов, так и узла крепления воспламенителя. Сопряжение втулки с форсажной трубкой по резьбе обеспечивает простоту и надежность крепления втулки, а также возможность фиксации втулкой других элементов, например, экрана заборника давления. Выполнение в донышке или штуцере отверстий, сообщающих внутренний канал форсажной трубки с внутренней полостью корпуса РДТТ, обеспечивает:The technical result in the launch system of solid propellant rocket engine is achieved by the implementation of the mount directly on the afterburner. The afterburner is made of metal, i.e. from the material possessing the strength necessary for the fastener. Despite the increased thermal conductivity of the metal, the exclusion (or minimization) of the heat-insulating plastic elements from the afterburner design is achieved by reducing the thermal effect from the combustion products in the internal channel of the afterburner due to the fact that, with a large elongation of the afterburner, its internal channel is a stagnant zone . The gas in the stagnant zone has a low mass and, accordingly, a small amount of heat. Part of this heat is transferred to the metal wall of the afterburner, providing some cooling of the stagnant zone. Moreover, the heating of the afterburner from the side of the stagnant zone is minimal due to the fact that the heat capacity of the metal afterburner is several orders of magnitude higher than the heat capacity of the portion of gas in the internal channel. Further, in the absence of circulation of combustion products, the stagnant zone performs a heat-insulating function, because it prevents the entry of new portions of hot gas into the internal channel of the afterburner. Those. significant convective heating of the exposed metal surfaces of the solid propellant rocket motor (cover) in the area of the pyro cartridge holders does not occur. At the same time, the end face of the afterburner is heated from the side of the fastening unit and heat transfer (heat distribution through the metal) to the side of the squibs. However, the length of the afterburner is sufficient so that in time its full warming would occur only at the end of the solid propellant rocket motor. The bottom, having a fitting mating with the attachment unit, can be either part of the solid propellant body (cover) or an igniter. The bottom provides a pair of different diameter elements - igniter and afterburner. The implementation of the receiver on the inner channel of the afterburner increases its free internal volume and somewhat enhances the effect of the stagnant zone. An increase in the free internal volume is advisable to reduce the pressure developed by the squibs when they are triggered, i.e. to reduce the load on the thread of both the squibs themselves and the igniter mount. The coupling of the sleeve with the afterburner on the thread ensures simplicity and reliability of the sleeve mounting, as well as the possibility of the sleeve fixing other elements, for example, the pressure intake screen. The implementation in the bottom or fitting of the holes communicating the internal channel of the afterburner with the internal cavity of the solid propellant rocket motor provides:
- возможность проверки на герметичность внутренней полости корпуса РДТТ посредством наддува этой полости как через гнездо пиропатрона, так и через гнездо системы телеметрических измерений;- the ability to check the tightness of the internal cavity of the solid propellant rocket chamber by boosting this cavity both through the socket of the squib and through the socket of the telemetry measurement system;
- возможность осушки внутренней полости корпуса РДТТ через гнездо пиропатрона;- the possibility of drying the internal cavity of the solid propellant rocket motor through the pyro cartridge socket;
- снижение заброса давления во внутреннем канале форсажной трубки в процессе срабатывания пиропатронов.- reduction of pressure casting in the internal channel of the afterburner during the operation of the squibs.
Предлагаемая конструкция системы запуска РДТТ обеспечивает минимизацию поперечных габаритов ее основных элементов и, как следствие, уменьшение их массы, упрощение технологии изготовления, повышение надежности конструкции. Обеспечиваются предпосылки уменьшения поперечных габаритов заборника давления.The proposed design of the solid propellant rocket launcher system minimizes the transverse dimensions of its main elements and, as a result, reduces their mass, simplifies manufacturing technology, and improves the reliability of the structure. Prerequisites for reducing the transverse dimensions of the pressure intake are provided.
Технический результат в заборнике давления РДТТ достигается увеличением плотности компоновки элементов заборника давления, выполненных вокруг системы запуска РДТТ, за счет того, что для кольцевого коллектора, образованного прикрытым кольцевым экраном зазора, радиус расположения кольцевого коллектора не превышает радиус втулки, (имеющей, как было показано, минимально возможный радиус). Таким образом, бобышки в корпусе РДТТ (крышке) для гнезд СТИ находятся практически на одном минимизированном радиусе с бобышками для гнезд пиропатронов. Максимальная реализация потенциальных преимуществ объединения системы запуска и заборника давления в единый узел достигается тем, что корпус РДТТ (крышка) выполнен в виде простой осесимметричной (т.е. технологичной) тонкостенной (т.е. имеющей минимальную массу) мембраны, имеющей только одну центральную бобышку с минимальным радиусом. В единой центральной бобышке выполнены все необходимые гнезда (для пиропатронов и для датчиков СТИ). Выполнение отдельного заборного коллектора, газосвязанного с кольцевым коллектором посредством выполненных во втулке со стороны заборного коллектора глухих радиальных отверстий, и сопряженных с ними продольных глухих отверстий, выполненных со стороны кольцевого коллектора, снижает тепловое воздействие на датчики СТИ, т.е. повышает надежность СТИ. Во втулке выполнены ответвления, образованные дополнительными продольными глухими отверстиями, не связанными с радиальными отверстиями. Дополнительные глухие отверстия имеют несколько меньший диаметр по сравнению с основными продольными глухими отверстиями и объединены с основными продольными глухими отверстиями посредством кольцевых каналов. Выполненные таким образом ответвления обеспечивают более равномерное распределение давления по окружности кольцевого коллектора при резких изменениях (или колебаниях) внутрикамерного давления, т.е. отсутствие циркуляции продуктов сгорания и работоспособность СТИ при зашлаковке части продольных глухих отверстий, т.е. повышают надежность СТИ. Уступ, выполненный на наружной поверхности втулки, контактирующий с ответным уступом, выполненным на внутренней поверхности экрана, обеспечивает простую и надежную механическую фиксацию экрана при установке втулки на форсажную трубку посредством резьбы. Перфорированная стенка, выполненная на втулке и прикрывающая заборный коллектор, снижает тепловое воздействие на датчики СТИ, т.е. повышает надежность СТИ.The technical result in the RTTT pressure intake is achieved by increasing the density of the arrangement of the pressure intake elements made around the RTTT start-up system due to the fact that for the annular manifold formed by the covered annular clearance screen, the radius of the annular collector does not exceed the radius of the sleeve (having, as shown , the smallest possible radius). Thus, the bosses in the solid propellant housing (cover) for the STI nests are practically at the same minimized radius as the bosses for the pyro cartridge nests. The maximum realization of the potential advantages of combining the start-up system and the pressure intake into a single unit is achieved by the fact that the solid-state solid-propellant housing (cover) is made in the form of a simple axisymmetric (i.e., technological) thin-walled (i.e., having a minimum mass) membrane having only one central boss with a minimum radius. In a single central boss, all the necessary sockets are made (for squibs and for STI sensors). The implementation of a separate intake manifold gas-coupled to the annular collector by means of blind radial holes made in the sleeve from the intake manifold side and longitudinal blind holes mating with them made from the annular collector side reduces the thermal effect on the STI sensors, i.e. improves the reliability of STI. Branches are formed in the sleeve, formed by additional longitudinal blind holes that are not connected with radial holes. Additional blind holes have a slightly smaller diameter compared to the main longitudinal blind holes and are combined with the main longitudinal blind holes by means of annular channels. Branches made in this way provide a more uniform distribution of pressure around the circumference of the annular manifold with sharp changes (or fluctuations) in the chamber pressure, i.e. the lack of circulation of combustion products and the performance of the STI when slagging part of the longitudinal blind holes, i.e. increase the reliability of STI. A step made on the outer surface of the sleeve in contact with the counter shoulder made on the inner surface of the screen provides a simple and reliable mechanical fixation of the screen when installing the sleeve on the afterburner by means of a thread. The perforated wall made on the sleeve and covering the intake manifold reduces the thermal effect on the STI sensors, i.e. improves the reliability of STI.
Предлагаемая конструкция заборника давления РДТТ обеспечивает минимизацию поперечных габаритов его основных элементов, и как следствие, уменьшение их массы, упрощение технологии изготовления, повышение надежности конструкции.The proposed design of the RTTT pressure intake ensures minimizing the transverse dimensions of its main elements, and as a result, reducing their mass, simplifying manufacturing technology, improving the reliability of the structure.
Данное техническое решение не известно из патентной и технической литературы.This technical solution is not known from the patent and technical literature.
Изобретение поясняется следующими чертежами:The invention is illustrated by the following drawings:
на фиг.1 показан вид снаружи корпуса РДТТ (крышки) с размещенными на нем элементами системы запуска РДТТ и заборника давления РДТТ;figure 1 shows a view from the outside of the solid propellant rocket motor (cover) with the elements of the solid propellant rocket launcher system and the solid propellant pressure intake placed on it;
на фиг.2 показан продольный разрез по А-А фиг.1;figure 2 shows a longitudinal section along aa of figure 1;
на фиг.3 показан продольный разрез по Б-Б фиг.1;figure 3 shows a longitudinal section along BB of figure 1;
на фиг.4 показан продольный разрез по В-В фиг.1;figure 4 shows a longitudinal section along bb In figure 1;
на фиг.5 показана втулка в изометрии с четвертным вырезом.figure 5 shows the sleeve in isometry with a quarter cut.
Система запуска ракетного двигателя твердого топлива (РДТТ) содержит один или несколько пиропатронов 1, установленных в гнезда бобышки 2, выполненной (см. фиг.2) в корпусе 3 РДТТ (как правило, в передней крышке корпуса 3). Гнезда пиропатронов 1 выполнены со стороны наружной поверхности корпуса 3. Со стороны внутренней полости корпуса 3 РДТТ (крышки) выполнено глухое резьбовое отверстие 4, сообщенное с гнездами пиропатронов 1. В глухое резьбовое отверстие 4 установлена форсажная трубка 5. Форсажная трубка 5 имеет сквозной внутренний канал 6, выполненный с переменным по длине диаметром, образуя со стороны торца, сопряженного с корпусом 3 РДТТ (крышкой), ресивер 7. Со стороны противоположного торца форсажной трубки 5 на ее наружной поверхности выполнен в виде резьбы узел 8 крепления. Корпус воспламенителя 9 выполнен из быстро сгораемого материала (фольга или плетеная корзинка). Воспламенитель 9 установлен на узел 8 крепления посредством донышка 10, имеющего сопрягаемый с узлом 8 крепления штуцер 11. В донышке 10 или штуцере 11 выполнены отверстия 12, сообщающие внутренний канал 6 форсажной трубки 5 с внутренней полостью корпуса 1 РДТТ. Снаружи форсажной трубки 5 установлена втулка 13, часть внутреннего канала которой выполнена с диаметром, превышающим наружный диаметр штуцера 11. Втулка 13 сопряжена с форсажной трубкой 5 по резьбе 14. Резьба 14 может быть выполнена по всей длине широкой части (над ресивером 7) форсажной трубки 5, т.е. она обеспечивает фиксацию форсажной трубки 5 на корпусе 1 РДТТ (крышке) и фиксацию втулки 13 на форсажной трубке 5.The solid propellant rocket engine (RDTT) launch system comprises one or more pyro-
Заборник давления ракетного двигателя твердого топлива (РДТТ) выполнен вокруг системы запуска РДТТ. Он содержит находящиеся (см. фиг.3) в бобышке 2 корпуса 1 РДТТ (крышке) гнезда 15 системы телеметрических измерений (СТИ), газосвязанные с внутренней полостью корпуса 1 РДТТ посредством каналов 16. Соосно втулке 13 установлен экран 17, выполненный в виде полого цилиндра, закрывающего кольцевой коллектор 18. Кольцевой коллектор 18 образован зазором 19 между корпусом 1 РДТТ (крышкой) и втулкой 13. При этом корпус 1 РДТТ (крышка), или торец втулки 13, снабжены ступенькой 20, формирующей зазор 19. Ступенька 20 может быть выполнена на обоих указанных элементах (корпусе 1 и втулке 13). В кольцевой коллектор 18 выходят каналы 16, сообщающие его с гнездами 15 системы телеметрических измерений. В гнезда 15 установлены пробки 21 или датчики СТИ. Участок внутренней цилиндрической поверхности экрана 17 выполнен с увеличенным диаметром и формирует совместно с втулкой 13 заборный коллектор 22. Во втулке 13 со стороны заборного коллектора 22 выполнены глухие радиальные отверстия 23, а со стороны кольцевого коллектора 18 выполнены сопряженные с ними продольные глухие отверстия 26 (см. фиг.4 и фиг.5). На участке втулки 13 между кольцевым 18 и заборным 22 коллекторами выполнены кольцевые канавки 25, пересекающие продольные отверстия 26. Между продольными отверстиями 26, сообщенными с радиальными отверстиями 23, выполнены дополнительные продольные отверстия 24, имеющие несколько меньший диаметр по сравнению с основными продольными отверстиями 26 (см. фиг.2 и фиг.5). На наружной поверхности втулки 13 выполнен уступ 27, контактирующий с ответным уступом 28, выполненным на внутренней поверхности экрана 17. Втулка 13 снабжена перфорированной стенкой 29, прикрывающей заборный коллектор 22.A solid fuel propellant rocket engine (RDTT) pressure intake is configured around the solid propellant launch system. It contains (see FIG. 3) in the
Устройство работает следующим образом. При изготовлении (сборке) и наземной эксплуатации РДТТ проверяется на герметичность посредством наддува внутренней полости корпуса 3 РДТТ испытательным давлением по одному из двух вариантов. По первому варианту подача испытательного давления производится через гнездо от пиропатрона 1, внутренний канал 6 форсажной трубки 5, отверстия 12. Далее давление через заборный коллектор 22, радиальные 23 и продольные 26 отверстия попадает к гнездам 15. Остальные гнезда (гнездо для второго пиропатрона и гнезда 15) при этом закрыты. Гнезда 15 закрыты либо пробками 21, либо датчиками СТИ.The device operates as follows. In the manufacture (assembly) and ground operation of the solid propellant rocket motor it is checked for leaks by pressurizing the internal cavity of the
По второму варианту подача испытательного давления производится через одно из гнезд 15 через продольные 26 и радиальные 23 отверстия во внутреннюю полость корпуса 3. Далее давление через отверстия 12, внутренний канал 6 форсажной трубки 5 попадает к пиропатронам 1. При этом остальные гнезда (второе гнездо 15 и гнезда для пиропатронов) закрыты.According to the second option, the test pressure is supplied through one of the
Таким образом, при подаче испытательного давления как через гнездо от пиропатрона 1, так и через гнездо 15 обеспечивается надежная проверка герметичности всех стыков РДТТ благодаря доступу испытательного давления и к пиропатронам 1, и к гнездам 15 СТИ.Thus, when applying test pressure both through the socket from the
При необходимости при изготовлении (сборке) и наземной эксплуатации РДТТ производится осушка внутренней полости корпуса 3 РДТТ посредством неоднократного заполнения этой полости сухим газом. Заполнение производится по одному из двух ранее описанных вариантов (т.е. как через гнездо от пиропатрона 1, так и через гнездо 15).If necessary, during the manufacture (assembly) and ground operation of solid propellant rocket motors, the internal cavity of the
При проведении периодических испытаний любого случайно отобранного из изготовленной партии РДТТ пробки 21 (в случае, если информация по внутрикамерному давлению не требуется системе управления ЛА, на штатном РДТТ стоят именно пробки 21) заменяются датчиками СТИ. Двигатель, укомплектованный либо пробками 21, либо датчиками СТИ, готов к работе.When conducting periodic tests of any
При эксплуатации РДТТ (т.е. до момента его запуска), нагрузки, приложенные к воспламенителю 9, воспринимаются донышком 10, узлом 8 крепления, металлической форсажной трубкой 5, прочно закрепленной на корпусе 3 РДТТ (крышке). При этом обеспечивается целостность конструкции.During the operation of the solid propellant rocket motor (i.e., until its launch), the loads applied to the
При команде на запуск двигателя подается импульс тока одновременно на оба пиропатрона 1, установленных на РДТТ. Инициирование воспламенителя 9 может происходить при срабатывании или одного из двух пиропатронов 1, или сразу двух. Форс пламени от пиропатронов 1 через форсажную трубку 5 и донышко 10 воспламеняет пиротехнический состав воспламенителя 9. При том заброс давления в сквозном внутреннем канале 6 форсажной трубки 5 является умеренным, т.к. наличие ресивера 7, увеличивающего внутренний объем, и отверстий 12, обеспечивающих дополнительный расход продуктов сгорания от пиропатронов 1, снижает максимальный пик давления в указанной полости. Это обеспечивает снижение нагрузки на резьбовые соединения на пиропатронах и узле 8 крепления воспламенителя 9. В процессе срабатывания воспламенителя 9 происходит запуск РДТТ.When the command to start the engine, a current pulse is simultaneously supplied to both
При дальнейшей работе РДТТ корпус воспламенителя 9 практически мгновенно сгорает, оголяя донышко 10 и расположенную за ним форсажную трубку 5. При большом удлинении форсажной трубки 5 ее внутренний канал 6 и ресивер 7 формирует застойную зону. Газ, находящийся в застойной зоне, обладает малой массой и, соответственно, малым количеством тепла. Часть этого тепла передается металлической стенке форсажной трубки 5, обеспечивая некоторое остывание застойной зоны. При этом нагрев форсажной трубки 5 со стороны застойной зоны является минимальным вследствие того, что теплоемкость металлической форсажной трубки 5 на несколько порядков превышает теплоемкость порции газа, находящегося во внутреннем канале 6 и ресивере 7. Далее, при отсутствии циркуляции продуктов сгорания, застойная зона выполняет теплоизолирующую функцию, т.к. она препятствует поступлению новых порций горячего газа во внутренний канал 6 форсажной трубки 5. Т.е. существенного конвективного нагрева открытых металлических поверхностей корпуса 3 РДТТ (крышки) в районе гнезд пиропатронов 1 не происходит. Вместе с тем наблюдается нагрев торца форсажной трубки 5 со стороны узла 8 крепления и теплопередача (распространение тепла по металлу) в сторону пиропатронов 1. Однако длина форсажной трубки 5 достаточна, чтобы по времени ее полный прогрев наступил бы только к концу работы РДТТ.With further operation of the solid propellant rocket engine, the
Измерение параметров работы РДТТ (давления, пульсации давления), обеспечивается беспрепятственным доступом измеряемого давления к находящимся в гнездах 15 датчикам СТИ. При этом система, состоящая из перфорированной стенки 29, заборного коллектора 22, глухих радиальных отверстий 23, сопряженных с ними продольных глухих отверстий 26, кольцевого коллектора 18, каналов 16, обеспечивает существенное снижение теплового воздействия на датчики СТИ. Дополнительные глухие продольные отверстия 24, объединенные с основными продольными глухими отверстиями 26 посредством кольцевых каналов 25, образуют ответвления, которые обеспечивают более равномерное распределение давления по окружности кольцевого коллектора 18 при резких изменениях (или колебаниях) внутрикамерного давления. Таким образом, обеспечивается отсутствие циркуляции продуктов сгорания и работоспособность СТИ при зашлаковке части продольных глухих отверстий 26.Measurement of the parameters of the operation of the solid propellant rocket motor (pressure, pressure pulsation) is ensured by unhindered access of the measured pressure to 15 STI sensors located in the sockets. Moreover, a system consisting of a
Технико-экономическая эффективность предлагаемого изобретения, по сравнению с прототипом, в качестве которого выбраны система запуска РДТТ и заборник давления, выполненные на крышке [Конструкции ракетных двигателей на твердом топливе / Под общ. ред. Л.Н.Лаврова. - М.: Машиностроение, 1993. - 215 с., ил., страница 124, рис.2.55, схема слева вверху], заключается в уменьшении массы и габаритов конструкции системы запуска РДТТ и заборника давления РДТТ, корпуса РДТТ (крышки), упрощении технологии их изготовления, повышении надежности.Feasibility study of the present invention, compared with the prototype, which selected the solid propellant rocket launcher system and the pressure intake made on the lid [Design of solid propellant rocket engines / Under total. ed. L.N. Lavrova. - M .: Mashinostroenie, 1993. - 215 p., Ill., Page 124, Fig. 2.55, diagram at the top left], consists in reducing the mass and dimensions of the design of the solid propellant rocket launcher system and the solid propellant pressure transducer, solid propellant rocket motor (RTTT) (simplification) technology for their manufacture, improving reliability.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010102254/06A RU2424442C1 (en) | 2010-01-25 | 2010-01-25 | Solid-propellant rocket engine start system and pressure intake of solid-propellant rocket engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010102254/06A RU2424442C1 (en) | 2010-01-25 | 2010-01-25 | Solid-propellant rocket engine start system and pressure intake of solid-propellant rocket engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2424442C1 true RU2424442C1 (en) | 2011-07-20 |
Family
ID=44752605
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010102254/06A RU2424442C1 (en) | 2010-01-25 | 2010-01-25 | Solid-propellant rocket engine start system and pressure intake of solid-propellant rocket engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2424442C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2482321C1 (en) * | 2011-09-26 | 2013-05-20 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Solid-propellant rocket engine start system and pressure intake of solid-propellant rocket engine |
RU2721923C1 (en) * | 2019-06-14 | 2020-05-25 | Акционерное общество "Конструкторское бюро приборостроения им. академика А.Г. Шипунова" | Launch rocket engine controlled method and device for implementation thereof |
-
2010
- 2010-01-25 RU RU2010102254/06A patent/RU2424442C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Конструкции и проектирование ракетных двигателей на твердом топливе, под ред. Л.Н.Лаврова. - М.: Машиностроение, 1993, с.124, рис.2.5, с.165. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2482321C1 (en) * | 2011-09-26 | 2013-05-20 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Solid-propellant rocket engine start system and pressure intake of solid-propellant rocket engine |
RU2721923C1 (en) * | 2019-06-14 | 2020-05-25 | Акционерное общество "Конструкторское бюро приборостроения им. академика А.Г. Шипунова" | Launch rocket engine controlled method and device for implementation thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107269424B (en) | Secondary ignition structure of solid rocket engine | |
CA1125091A (en) | Propellant charge igniter | |
CN109595099B (en) | Solid-liquid mixing engine for ground test car experiment | |
RU2424442C1 (en) | Solid-propellant rocket engine start system and pressure intake of solid-propellant rocket engine | |
US10378482B2 (en) | Ignition safety device for rocket motor | |
RU2326260C2 (en) | Charge molded within solid-fuel rocket engine case | |
KR101708768B1 (en) | Pressure cartridge including pressure-resistant component | |
RU2383764C1 (en) | Solid propellant rocket engine | |
RU2482321C1 (en) | Solid-propellant rocket engine start system and pressure intake of solid-propellant rocket engine | |
KR102478725B1 (en) | Compact safety ignition device for dual pulse motor | |
CN106988930B (en) | The gas generator and experimental rig of powder gases experiment are swallowed suitable for engine | |
RU2638418C1 (en) | Combustion chamber of lpe with electroplasma ignition | |
KR101778168B1 (en) | Initiator for rocket motor | |
CN208669457U (en) | A kind of solid propellant rocket | |
RU2675983C1 (en) | Cumulative-high-explosive charge engine | |
KR102220484B1 (en) | Pulse type spark plug | |
KR101374745B1 (en) | Device for generating dynamic pressure and experimental system of gun having the same | |
RU2622141C1 (en) | Solid fuel rocket engine | |
RU2230926C1 (en) | Case of solid-propellant rocket engine | |
RU161009U1 (en) | MOTOR INSTALLATION | |
RU2187683C2 (en) | Two-mode solid-propellant rocket engine | |
KR101063793B1 (en) | Promotion Organization | |
KR20200028324A (en) | Propulsion device of liquid propellant rocket engine | |
RU2817053C1 (en) | Remote mining warhead | |
KR100668804B1 (en) | A lighter for using rocket engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200126 |