RU2428581C1 - Testing method and device of solid-propellant rocket engine - Google Patents
Testing method and device of solid-propellant rocket engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2428581C1 RU2428581C1 RU2010115698/06A RU2010115698A RU2428581C1 RU 2428581 C1 RU2428581 C1 RU 2428581C1 RU 2010115698/06 A RU2010115698/06 A RU 2010115698/06A RU 2010115698 A RU2010115698 A RU 2010115698A RU 2428581 C1 RU2428581 C1 RU 2428581C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- engine
- rocket engine
- nozzle
- housing
- base
- Prior art date
Links
Landscapes
- Testing Of Engines (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к испытаниям и испытательной технике. Преимущественная область применения - испытания ракетных двигателей твердого топлива.The invention relates to tests and testing equipment. The primary field of application is testing solid propellant rocket engines.
Ракетные двигатели твердого топлива в процессе создания и серийного производства подвергаются различным испытаниям, целью которых является подтверждение их работоспособности в условиях применения.Solid fuel rocket engines in the process of creation and mass production are subjected to various tests, the purpose of which is to confirm their operability in the conditions of use.
Известны способ и устройство для гидроиспытаний ракетного двигателя твердого топлива (см. книгу В.И.Феодосьева и Г.Б.Синярева «Введение в ракетную технику», Оборонгиз, 1960, стр.487), при проведении которых неснаряженный двигатель (т.е. без топлива) с заглушкой вместо сопла нагружают внутренним давлением жидкости. В процессе гидроиспытаний давление плавно повышают до уровня, превышающего на заданную величину максимальное эксплуатационное давление, которое поддерживают определенное время. После этого давление стравливают и производят дефектацию двигателя.A known method and device for hydraulic testing of a rocket engine of solid fuel (see the book by V.I. Feodosiev and G. B. Sinyarev “Introduction to rocket technology”, Oborongiz, 1960, p. 487), during which an unloaded engine (i.e. without fuel) with a plug instead of a nozzle, they are loaded with internal fluid pressure. During hydrotesting, the pressure is gradually increased to a level that exceeds the maximum operating pressure by a predetermined amount, which is maintained for a certain time. After that, the pressure is vented and the engine is faulted.
Недостатком способа и устройства для гидроиспытаний ракетного двигателя твердого топлива на прочность является несоответствие реализуемого при их проведении темпа нагружения испытываемого корпуса двигателя реальному темпу его нагружения, а также отсутствие прогрева корпуса двигателя, имеющего место при сгорании в нем ракетного топлива и снижающего его механические характеристики.The disadvantage of the method and device for hydraulic testing of a solid fuel rocket engine for strength is the mismatch between the loading rate of the tested engine block being realized during their implementation and the actual rate of its loading, as well as the lack of heating of the engine block that occurs during rocket fuel combustion and reduces its mechanical characteristics.
Наиболее близкими к предлагаемому техническому решению являются выбранные в качестве прототипа способ и устройство для огневых стендовых испытаний (ОСИ) ракетных двигателей твердого топлива (см. там же). В таких испытаниях снаряженный двигатель (т.е. с топливом) устанавливают на стенд, содержащий основание с жесткой стенкой. При этом его лобовую часть через датчик силы (датчик тяги) упирают в жесткую стенку. Двигатель запускают от наземного источника электрического тока. В процессе его работы измеряют давление продуктов сгорания топлива в его камере, тягу и другие параметры.Closest to the proposed technical solution are selected as a prototype method and device for fire bench tests (AIS) of solid propellant rocket engines (see ibid.). In such tests, an equipped engine (i.e., with fuel) is mounted on a bench containing a rigid wall base. At the same time, its frontal part is abutted against a rigid wall through a force sensor (traction sensor). The engine is started from a ground source of electric current. In the process of its operation, the pressure of the combustion products of the fuel in its chamber, the draft and other parameters are measured.
По результатам ОСИ проверяют соответствие измеренных внутрибаллистических характеристик, в первую очередь давления в камере и тяги, требованиям документации, а также работоспособность корпуса двигателя при механическом и тепловом воздействии на него продуктов сгорания топлива.According to the results of the OSI, the compliance of the measured intra-ballistic characteristics, primarily the pressure in the chamber and the thrust, with the requirements of the documentation, as well as the operability of the engine housing under mechanical and thermal effects of fuel combustion products on it, is checked.
Недостатком способа и устройства для огневых стендовых испытаний ракетного двигателя твердого топлива является невозможность определения по их результатам запаса прочности корпуса двигателя.The disadvantage of the method and device for firing bench tests of a rocket engine of solid fuel is the inability to determine the safety margin of the engine housing from their results.
Решаемой технической задачей является создание способа и устройства для испытаний ракетного двигателя твердого топлива в условиях, максимально приближенных к условиям его применения.The technical problem to be solved is the creation of a method and device for testing a rocket engine of solid fuel in conditions as close as possible to the conditions of its application.
Ожидаемый технический результат при применении заявляемых способа и устройства для испытаний заключается в определении реального коэффициента запаса прочности корпуса ракетного двигателя твердого топлива, что позволяет впоследствии повысить надежность работы двигателя.The expected technical result when applying the inventive method and device for testing is to determine the real safety factor of the body of a rocket engine of solid fuel, which subsequently improves the reliability of the engine.
Технический результат достигается за счет испытаний ракетного двигателя твердого топлива по заявляемому способу, включающему установку снаряженного двигателя на основание с упором его лобовой части в жесткую стенку, запуск, измерение параметров работы двигателя и определение с их использованием работоспособности корпуса двигателя при механическом и тепловом воздействии продуктов сгорания топлива. В отличие от прототипа в заданный момент времени после запуска двигателя, в том числе непосредственно перед окончанием горения твердого топлива частично или полностью перекрывают критическое сечение его сопла, что приводит к повышению давления в камере и разрушению корпуса, при этом фиксируют величины давления продуктов сгорания топлива в камере двигателя перед полным или частичным перекрытием критического сечения сопла и давления, при котором произошло разрушение корпуса. По этим величинам определяют коэффициент запаса прочности корпуса ракетного двигателя твердого топлива.The technical result is achieved by testing a rocket engine of solid fuel according to the claimed method, which includes installing an equipped engine on a base with the emphasis of its frontal part on a rigid wall, starting, measuring engine operation parameters and determining with their use the operability of the engine housing during mechanical and thermal effects of combustion products fuel. In contrast to the prototype, at a given point in time after starting the engine, including immediately before the end of the combustion of solid fuel, the critical section of its nozzle is partially or completely blocked, which leads to an increase in pressure in the chamber and destruction of the casing, while the pressure values of the products of combustion of fuel are fixed in the engine chamber before full or partial overlapping of the critical section of the nozzle and the pressure at which the destruction of the housing occurred. These values determine the safety factor of the solid rocket engine housing.
Технический результат достигается при реализации заявляемого способа на заявляемом устройстве для испытаний ракетного двигателя твердого топлива, содержащем основание и жесткую стенку для упора в нее лобовой части двигателя. В отличие от прототипа устройство дополнительно снабжено глухим телескопическим стволом, устанавливаемым на основании соосно ракетному двигателю с возможностью выдвижения его подвижной части в сопло двигателя, причем на переднем торце подвижной части ствола установлена профилированная заглушка для перекрытия сопла, в его полости размещен пороховой заряд, а на закрытом торце неподвижной части ствола установлен пиропатрон.The technical result is achieved by implementing the inventive method on the inventive device for testing a rocket engine of solid fuel, containing a base and a rigid wall to abut the frontal part of the engine. In contrast to the prototype, the device is additionally equipped with a blind telescopic barrel mounted on the base coaxially to the rocket engine with the possibility of extending its movable part into the engine nozzle, and at the front end of the movable part of the barrel a profiled plug is installed to block the nozzle, a powder charge is placed in its cavity, and on the closed end of the fixed part of the barrel is equipped with a squib.
Оснащение устройства для испытаний глухим телескопическим стволом, установленным на основании соосно ракетному двигателю с возможностью выдвижения его подвижной части с заглушкой в сопло ракетного двигателя, позволяет полностью или частично перекрывать критическое сечение сопла ракетного двигателя. Полное или частичное перекрывание критического сечения сопла ракетного двигателя после его запуска позволяет в заданный момент времени, в том числе непосредственно перед окончанием горения топлива увеличить давление в камере двигателя до величины, при которой его корпус в наиболее слабом месте разрушается. По величинам давления, при котором произошло разрушение, и давления, зарегистрированного в момент времени, предшествовавший перекрытию сопла, определяют величину коэффициента запаса прочности корпуса двигателя, на основании которой судят о работоспособности корпуса при механическом и тепловом воздействии продуктов сгорания топлива.Equipping the testing device with a blind telescopic barrel mounted on the base coaxial to the rocket engine with the possibility of extending its movable part with a plug into the nozzle of the rocket engine allows you to completely or partially overlap the critical section of the nozzle of the rocket engine. Full or partial overlapping of the critical cross section of the nozzle of the rocket engine after it starts allows you to increase the pressure in the engine chamber at a predetermined point in time, including immediately before the end of fuel combustion, to a value at which its body in the weakest point is destroyed. The values of the pressure at which the destruction occurred and the pressure recorded at the time point preceding the nozzle shut-off determine the value of the safety factor of the engine housing, based on which the health of the housing is judged by the mechanical and thermal effects of fuel combustion products.
Изобретение поясняется фигурой, на которой схематически изображено устройство для испытания ракетного двигателя.The invention is illustrated by a figure, which schematically shows a device for testing a rocket engine.
Устройство для испытаний ракетного двигателя твердого топлива 1 содержит жесткую стенку 2, рельсовое основание 3 для установки на нем при помощи скользящих опор (башмаков) 4 ракетного двигателя. Глухой телескопический ствол 5 установлен на рельсовое основание 3 при помощи неподвижной опоры 6 соосно ракетному двигателю твердого топлива 1 с возможностью выдвижения его подвижной части 7 в сопло 8. На переднем торце подвижной части 7 ствола 5 закреплена профилированная заглушка 9 для перекрытия сопла, в его полости размещен пороховой заряд 10, а на закрытом торце неподвижной части ствола 5 установлен пиропатрон 11.A device for testing a rocket engine of solid fuel 1 contains a rigid wall 2, a rail base 3 for installation on it using sliding supports (shoes) 4 of the rocket engine. A deaf telescopic barrel 5 is mounted on a rail base 3 using a fixed support 6 coaxial to a solid fuel rocket engine 1 with the possibility of sliding its movable part 7 into the nozzle 8. At the front end of the movable part 7 of the barrel 5, a profiled plug 9 is fixed to block the nozzle in its cavity a powder charge 10 is placed, and on the closed end of the fixed part of the barrel 5 a squib 11 is mounted.
Заявляемый способ испытания ракетного двигателя твердого топлива осуществляется при работе устройства следующим образом.The inventive method of testing a rocket engine of solid fuel is carried out when the device is operated as follows.
Снаряженный ракетный двигатель твердого топлива 1 устанавливают на рельсовое основание 3 с упором его лобовой части в жесткую стенку 2. Телескопический ствол 5 устанавливают на основании 3 соосно ракетному двигателю 1 с возможностью выдвижения подвижной части 7 в сопло 8. Запускают ракетный двигатель 1. В заданный момент времени подают напряжение на пиропатрон 11, тем самым воспламеняя пороховой заряд 10, продукты горения которого заполняют полость телескопического ствола 5 и толкают его подвижную часть 7 в сторону сопла 8, преодолевая воздействие скоростного напора газовой струи работающего двигателя 1. Закрепленная на переднем торце подвижной части 7 ствола 5 заглушка 9, вдвигаясь в сопло 8, частично или полностью перекрывает его критическое сечение, вследствие чего давление в двигателе 1 возрастает до тех пор, пока корпус двигателя не разрушится в наиболее слабом месте. В процессе работы двигателя 1 измеряют величины давления продуктов сгорания топлива в его камере в момент времени, предшествующий перекрытию (частичному или полному) критического сечения сопла, в том числе непосредственно перед окончанием горения топлива, и давления, при котором произошло разрушение корпуса двигателя. По этим величинам определяют коэффициент запаса прочности корпуса двигателя, на основании которого судят о работоспособности корпуса ракетного двигателя твердого топлива при механическом и тепловом воздействии продуктов сгорания топлива.The solid fuel solid fuel rocket engine 1 is mounted on a rail base 3 with the frontal part resting on the rigid wall 2. The telescopic barrel 5 is mounted on the base 3 coaxially with the rocket engine 1 with the possibility of sliding the movable part 7 into the nozzle 8. The rocket engine 1. is launched. time supply voltage to the igniter 11, thereby igniting the powder charge 10, the combustion products of which fill the cavity of the telescopic barrel 5 and push its moving part 7 towards the nozzle 8, overcoming the impact the pressure of the gas jet of the working engine 1. The plug 9 fixed on the front end of the movable part 7 of the barrel 5, sliding into the nozzle 8, partially or completely blocks its critical section, as a result of which the pressure in the engine 1 increases until the engine casing is destroyed in the weakest place. During the operation of the engine 1, the pressure values of the products of fuel combustion in its chamber are measured at the time moment preceding the overlap (partial or full) of the critical section of the nozzle, including immediately before the end of the combustion of the fuel, and the pressure at which the engine casing was destroyed. The safety factor of the engine casing is determined from these values, based on which the working capacity of the solid rocket engine casing is judged by the mechanical and thermal effects of fuel combustion products.
Таким образом, заявляемые способ и устройство для испытания ракетного двигателя твердого топлива позволяют определить реальный коэффициент запаса прочности корпуса двигателя в условиях, максимально приближенных к условиям его применения.Thus, the inventive method and device for testing a solid propellant rocket engine allows you to determine the actual safety factor of the engine housing in conditions as close as possible to the conditions of its use.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010115698/06A RU2428581C1 (en) | 2010-04-20 | 2010-04-20 | Testing method and device of solid-propellant rocket engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010115698/06A RU2428581C1 (en) | 2010-04-20 | 2010-04-20 | Testing method and device of solid-propellant rocket engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2428581C1 true RU2428581C1 (en) | 2011-09-10 |
Family
ID=44757655
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010115698/06A RU2428581C1 (en) | 2010-04-20 | 2010-04-20 | Testing method and device of solid-propellant rocket engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2428581C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2580239C1 (en) * | 2015-04-16 | 2016-04-10 | Публичное акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Apparatus for damping solid propellant rocket engine during tests |
CN106979097A (en) * | 2017-05-03 | 2017-07-25 | 湖北航天技术研究院总体设计所 | A kind of Solid Rocket Motor combustion chamber housing water test unit |
RU2674112C1 (en) * | 2017-12-25 | 2018-12-04 | Акционерное общество "Корпорация "Московский институт теплотехники" (АО "Корпорация "МИТ") | Engine starting during the bench testing parameters experimental determination method |
CN117250006A (en) * | 2023-11-20 | 2023-12-19 | 中国空气动力研究与发展中心设备设计与测试技术研究所 | Rocket-based combined cycle model engine combustion chamber tester |
-
2010
- 2010-04-20 RU RU2010115698/06A patent/RU2428581C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Конструкция и отработка РДТТ./ Под ред. А.М.Виницкого. - М.: Машиностроение, 1980, с.98-107. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2580239C1 (en) * | 2015-04-16 | 2016-04-10 | Публичное акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Apparatus for damping solid propellant rocket engine during tests |
CN106979097A (en) * | 2017-05-03 | 2017-07-25 | 湖北航天技术研究院总体设计所 | A kind of Solid Rocket Motor combustion chamber housing water test unit |
RU2674112C1 (en) * | 2017-12-25 | 2018-12-04 | Акционерное общество "Корпорация "Московский институт теплотехники" (АО "Корпорация "МИТ") | Engine starting during the bench testing parameters experimental determination method |
CN117250006A (en) * | 2023-11-20 | 2023-12-19 | 中国空气动力研究与发展中心设备设计与测试技术研究所 | Rocket-based combined cycle model engine combustion chamber tester |
CN117250006B (en) * | 2023-11-20 | 2024-01-23 | 中国空气动力研究与发展中心设备设计与测试技术研究所 | Rocket-based combined cycle model engine combustion chamber tester |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2428581C1 (en) | Testing method and device of solid-propellant rocket engine | |
CN108548754B (en) | Device and method for quickly extinguishing solid propellant under high pressure condition | |
BRPI0918294B1 (en) | device and method for producing explosions | |
CN110231363B (en) | Method for researching reaction mechanism of energetic material and evaluating safety | |
RU167873U1 (en) | BALLISTIC PENDULUM FOR DEMONSTRATION OF OPERATION MODES OF THE ROCKET ENGINE OF THE FUEL FUEL | |
CN109632327A (en) | A kind of solid propellant rocket COMBUSTION TO DETONATION TRANSITION simulation test device and method | |
Bernecker | The deflagration-to-detonation transition process for high-energy propellants-a review | |
Parate et al. | Qualification testing, evaluation and test methods of gas generator for IEDs applications | |
CN111141865A (en) | Ultra-high-burning-rate propellant ultra-high-pressure medicine strip burning rate testing device and method | |
RU2378526C1 (en) | Method of fire bench test of solid propellant charge | |
WO2020120925A1 (en) | Piston housing, apparatus, method of manufacture and use | |
EP3392495B1 (en) | Reusable high pressure and high temperature energetic ignition system | |
RU2673912C1 (en) | Recoil simulator | |
RU2324926C2 (en) | Method of research of conditions of powder charge ignition with explosive fuel and air mixture during mixture blasting and device for its implementation | |
RU182995U1 (en) | Manometer bomb | |
RU58716U1 (en) | POWDER BURNING PLANT | |
Parate et al. | Experimental analysis of Ballistic parameter evaluation of power cartridge in vented vessel for water-jet application | |
RU2133457C1 (en) | Method and test bench for testing solid- propellant rocket engines | |
Bauer et al. | Detonation of insensitive dense gaseous mixtures in tubes | |
RU2694824C1 (en) | Pyrotechnics testing device | |
RU2235301C1 (en) | Device for testing articles | |
JP6943052B2 (en) | Burst test method for steel pipes for airbags | |
RU2276322C1 (en) | Manometric vessel | |
Martin et al. | Temperature sensitivity of granular propellants using a conditioned closed bomb | |
RU2211359C1 (en) | Channel solid-propellant charge strength tester |