RU2455517C1 - Nozzle of variable expansion degree - Google Patents

Nozzle of variable expansion degree Download PDF

Info

Publication number
RU2455517C1
RU2455517C1 RU2011108156/06A RU2011108156A RU2455517C1 RU 2455517 C1 RU2455517 C1 RU 2455517C1 RU 2011108156/06 A RU2011108156/06 A RU 2011108156/06A RU 2011108156 A RU2011108156 A RU 2011108156A RU 2455517 C1 RU2455517 C1 RU 2455517C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
panels
nozzle
panel
edges
drive
Prior art date
Application number
RU2011108156/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Леонидович Макаревич (RU)
Юрий Леонидович Макаревич
Владимир Игнатьевич Зарицкий (RU)
Владимир Игнатьевич Зарицкий
Николай Александрович Ошев (RU)
Николай Александрович Ошев
Original Assignee
Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра"
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 Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" filed Critical Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра"
Priority to RU2011108156/06A priority Critical patent/RU2455517C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2455517C1 publication Critical patent/RU2455517C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: nozzle includes stationary part and folded part made in the form of shaped panels hinged to stationary part, and panel folding mechanism. The latter includes guides, drive and strong ring connected to the drive and folding the panels during its movement along the nozzle axis till nozzle flared end is formed. Guide of each panel is formed with a ring arranged in longitudinal symmetry axis of the panel, with an elongated through slot made in it. Strong ring is passed through slots in ribs. Slots in ribs of each even panel are parallel to the panel surface. Slots of odd panels are shaped so that longitudinal edges of odd panels are overlapped with edges of even panels during movement of strong ring to the nozzle section. Adjoining edges of panels are L-shaped; with a flange directed upwards at the overlapping panels, and with a flange directed downwards at the overlapped panels.
EFFECT: invention allows improving operating reliability of the nozzle, as well as reducing the losses of specific burst of power owing to excluding the gas leakage between panels.
2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при создании сопел переменной степени расширения (складываемых сопел) в твердотопливных двигателях.The invention relates to rocket technology and can be used to create nozzles of varying degrees of expansion (folding nozzles) in solid fuel engines.

Конструкция складываемого (лепесткового) сопла заслуживает внимания разработчиков, прежде всего, тем, что она позволяет максимально уменьшить длину сопла в транспортном положении и тем самым существенно уменьшить длину двигателя.The design of the folding (petal) nozzle deserves the attention of the developers, first of all, in that it allows to minimize the length of the nozzle in the transport position and thereby significantly reduce the length of the engine.

Известно сопло переменной степени расширения [Extremes (SEP: mastering the extremes), June 1996, №33, p.21], содержащее стационарную и складывающуюся часть, выполненную в виде профилированных панелей (лепестков), шарнирно связанных со стационарной частью, механизм складывания панелей, включающий направляющие, привод и силовое кольцо, связанное с приводом и складывающее панели в процессе своего движения вдоль оси сопла до образования соплового раструба.Known nozzle of variable expansion [Extremes (SEP: mastering the extremes), June 1996, No. 33, p.21], containing a stationary and folding part, made in the form of profiled panels (petals), pivotally connected to the stationary part, the mechanism of folding panels including guides, a drive and a power ring connected to the drive and folding the panels in the process of their movement along the axis of the nozzle until the nozzle socket is formed.

Существенный недостаток известной конструкции заключается в следующем.A significant disadvantage of the known design is as follows.

При складывании панелей их смежные кромки не перекрываются, а только примыкают друг к другу. В такой конструкции высокой плотности прилегания кромок, обеспечивающей требуемую герметичность соплового тракта, добиться практически невозможно. В процессе работы двигателя горячие газы проходят между кромками панелей, приводя к уносу кромок и к дополнительным потерям удельного импульса тяги двигателя (при разгаре кромок эти потери возрастают).When folding the panels, their adjacent edges do not overlap, but only adjoin each other. In such a design, a high density of fit of the edges, providing the required tightness of the nozzle path, is almost impossible to achieve. During the operation of the engine, hot gases pass between the edges of the panels, leading to ablation of the edges and to additional losses of the specific impulse of the engine thrust (when the edges rise, these losses increase).

Технической задачей настоящего изобретения является устранение данного недостатка.An object of the present invention is to remedy this drawback.

Технический результат достигается тем, что в сопле переменной степени расширения, содержащем стационарную часть и складываемую часть, выполненную в виде профилированных панелей (лепестков), шарнирно связанных со стационарной частью, механизм складывания панелей, включающий направляющие, привод и силовое кольцо, связанное с приводом и складывающее панели в процессе своего движения вдоль оси сопла до образования соплового раструба, направляющая для каждой панели образована ребром, размещенным в продольной плоскости симметрии панели, с выполненным в нем удлиненным сквозным пазом. При этом силовое кольцо пропущено через пазы в ребрах. У каждой четной панели пазы в ребрах параллельны поверхности панели, а у нечетных панелей пазы спрофилированы так, что при движении силового кольца к срезу сопла продольные соприкасающиеся кромки нечетных панелей перекрываются кромками четных панелей, а соприкасающиеся кромки панелей выполнены Г-образного профиля - у перекрывающих панелей полкой вверх, а в перекрываемых - полкой вниз. Привод и силовое кольцо могут быть совмещены в одном элементе, выполненном в виде газогенератора с сопловыми отверстиями, например твердотопливного двигателя.The technical result is achieved by the fact that in a nozzle of variable degree of expansion containing a stationary part and a folding part made in the form of profiled panels (petals) pivotally connected to the stationary part, a panel folding mechanism including guides, a drive, and a power ring associated with the drive and folding panel in the process of its movement along the axis of the nozzle until the nozzle socket is formed, the guide for each panel is formed by an edge placed in the longitudinal plane of symmetry of the panel, with Making a it extended through slot. In this case, the power ring is passed through the grooves in the ribs. For each even panel, the grooves in the ribs are parallel to the surface of the panel, and for the odd panels, the grooves are profiled so that when the power ring moves to the nozzle exit, the longitudinal contacting edges of the odd panels overlap with the edges of the even panels, and the contacting edges of the panels are made of a L-shaped profile at the overlapping panels shelf up, and in overlapping - shelf down. The drive and the power ring can be combined in one element, made in the form of a gas generator with nozzle openings, for example a solid fuel engine.

Сущность изобретения поясняется чертежами (фиг.1, 2, 3, 4). На фиг.1 пунктирной линией показано сопло в сложенном (транспортном) положении, сплошной линией - сопло в разложенном (рабочем) положении. На фиг.2 показан вид А фиг.1. На фиг.3 показана выноска Б фиг.1. На фиг.4 показана выноска В фиг.2.The invention is illustrated by drawings (figure 1, 2, 3, 4). 1, the dashed line shows the nozzle in the folded (transport) position, the solid line shows the nozzle in the unfolded (working) position. Figure 2 shows a view A of figure 1. Figure 3 shows the leader B of figure 1. Figure 4 shows a callout In figure 2.

На чертежах обозначены:In the drawings are indicated:

1 - стационарная часть сопла;1 - stationary part of the nozzle;

2 - складываемая часть сопла;2 - folding part of the nozzle;

3 - четные (верхние) панели;3 - even (upper) panels;

4 - нечетные (нижние) панели;4 - odd (bottom) panels;

5 - силовое кольцо (торовый твердотопливный двигатель);5 - power ring (solid-fuel torus engine);

6 - шарнир;6 - hinge;

7 - ребро;7 - rib;

8 - паз в ребре четной панели;8 - groove in the edge of an even panel;

9 - паз в ребре нечетной панели;9 - groove in the edge of the odd panel;

10 - Г-образная кромка нечетной (нижней) панели;10 - L-shaped edge of the odd (lower) panel;

11 - Г-образная кромка четной (верхней) панели;11 - L-shaped edge of the even (upper) panel;

12 - ленточное уплотнение;12 - tape seal;

13 - цанговый замок;13 - collet lock;

α1 - угол поворота верхней панели;α 1 - angle of rotation of the upper panel;

α2 - угол поворота нижней панели.α 2 - the angle of rotation of the bottom panel.

Конструкция работает следующим образом.The design works as follows.

При задействовании привода силовое кольцо 5, передвигаясь в пазах 8 и 9 ребер 7, воздействует на панели 3 и 4. Нечетные панели 4 заранее устанавливаются на меньший угол движения α2 по сравнению с четными α1. От начала движения нечетные панели 4 перемещаются впереди четных 3. Последние, вследствие выполнения в их ребрах 7 пазов 8 прямолинейного профиля, «догоняют» нечетные в процессе складывания. При этом кромки 10, 11, благодаря Г-образному профилю, стыкуясь, образуют «лабиринт», а совместно с ленточным уплотнением 12 образуют герметичное соединение панелей. По окончании раскладки панели фиксируются цанговым замком 13.When the drive is activated, the power ring 5, moving in the grooves 8 and 9 of the ribs 7, acts on the panels 3 and 4. The odd panels 4 are pre-set at a smaller angle of movement α 2 compared to even α 1 . From the beginning of the movement, the odd panels 4 move in front of the even ones 3. The latter, due to the execution of 7 grooves 8 of a straight profile in their ribs, “catch” the odd ones in the folding process. In this case, the edges 10, 11, due to the L-shaped profile, joining, form a "labyrinth", and together with the tape seal 12 form a tight connection of the panels. At the end of the layout, the panels are fixed with a collet lock 13.

В случае использования в качестве силового кольца торового твердотопливного двигателя процесс раскладывания панелей будет проходить аналогично.In the case of using a solid-fuel torus engine as a power ring, the process of folding the panels will proceed in a similar way.

Таким образом, использование изобретения позволит исключить перетекание газа между панелей, связанные с ним потери удельного импульса тяги, повысить надежность работы сопла.Thus, the use of the invention will eliminate the flow of gas between the panels, the associated loss of specific impulse of thrust, increase the reliability of the nozzle.

Claims (2)

1. Сопло переменной степени расширения, содержащее стационарную часть и складываемую часть, выполненную в виде профилированных панелей (лепестков), шарнирно связанных со стационарной частью, механизм складывания панелей, включающий направляющие, привод и силовое кольцо, связанное с приводом и складывающее панели в процессе своего движения вдоль оси сопла до образования соплового раструба, отличающееся тем, что в нем направляющая для каждой панели образована ребром, размещенным в продольной плоскости симметрии панели, с выполненным в нем удлиненным сквозным пазом, при этом силовое кольцо пропущено через пазы в ребрах, у каждой четной панели пазы в ребрах параллельны поверхности панели, а у нечетных панелей пазы спрофилированы так, что при движении силового кольца к срезу сопла продольные соприкасающиеся кромки нечетных панелей перекрываются кромками четных панелей, а соприкасающиеся кромки панелей выполнены Г-образного профиля - у перекрывающих панелей полкой вверх, а в перекрываемых - полкой вниз.1. A nozzle of variable expansion ratio, comprising a stationary part and a folding part made in the form of profiled panels (petals) pivotally connected to the stationary part, a panel folding mechanism including guides, a drive and a power ring connected to the drive and folding panels during movement along the axis of the nozzle to the formation of the nozzle socket, characterized in that in it the guide for each panel is formed by an edge placed in the longitudinal plane of symmetry of the panel, with an elongated through groove, while the power ring is passed through the grooves in the ribs, for each even panel, the grooves in the ribs are parallel to the surface of the panel, and for odd panels, the grooves are profiled so that when the power ring moves to the nozzle exit, the longitudinal contacting edges of the odd panels overlap the edges of the even panels and the adjoining edges of the panels are made of a L-shaped profile - for overlapping panels with the shelf facing up, and in overlapping panels - with the shelf facing down. 2. Сопло переменной степени расширения по п.1, отличающееся тем, что в нем привод и силовое кольцо совмещены в одном элементе, выполненном в виде газогенератора с сопловыми отверстиями, например, твердотопливного двигателя. 2. A nozzle of variable expansion degree according to claim 1, characterized in that the drive and the power ring are combined in one element made in the form of a gas generator with nozzle openings, for example, a solid fuel engine.
RU2011108156/06A 2011-03-02 2011-03-02 Nozzle of variable expansion degree RU2455517C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011108156/06A RU2455517C1 (en) 2011-03-02 2011-03-02 Nozzle of variable expansion degree

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011108156/06A RU2455517C1 (en) 2011-03-02 2011-03-02 Nozzle of variable expansion degree

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2455517C1 true RU2455517C1 (en) 2012-07-10

Family

ID=46848627

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011108156/06A RU2455517C1 (en) 2011-03-02 2011-03-02 Nozzle of variable expansion degree

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2455517C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2513064C1 (en) * 2012-11-27 2014-04-20 Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" Variable-expansion nozzle
RU2542650C2 (en) * 2013-07-02 2015-02-20 Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" Rocket engine nozzle and its expansion gear
RU2602462C1 (en) * 2015-08-31 2016-11-20 Публичное акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" Rocket engine nozzle with extension mechanism

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3951342A (en) * 1973-02-15 1976-04-20 Aerojet-General Corporation Extendible nozzle for a rocket motor or the like
US4349155A (en) * 1979-05-23 1982-09-14 Societe Europeene De Propulsion Unfoldable divergent nozzle for a rocket engine
RU2198315C2 (en) * 1999-03-10 2003-02-10 Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" Nozzle with variable expansion ratio
RU2321762C1 (en) * 2006-09-25 2008-04-10 Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" Rocket propulsion plant on solid fuel

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3951342A (en) * 1973-02-15 1976-04-20 Aerojet-General Corporation Extendible nozzle for a rocket motor or the like
US4349155A (en) * 1979-05-23 1982-09-14 Societe Europeene De Propulsion Unfoldable divergent nozzle for a rocket engine
RU2198315C2 (en) * 1999-03-10 2003-02-10 Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" Nozzle with variable expansion ratio
RU2321762C1 (en) * 2006-09-25 2008-04-10 Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" Rocket propulsion plant on solid fuel

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ФАХРУТДИНОВ И.Х. Конструкция и проектирование ракетных двигателей твердого топлива. - М.: Машиностроение, 1987, с.145, 146, рис.6.20. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2513064C1 (en) * 2012-11-27 2014-04-20 Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" Variable-expansion nozzle
RU2542650C2 (en) * 2013-07-02 2015-02-20 Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" Rocket engine nozzle and its expansion gear
RU2602462C1 (en) * 2015-08-31 2016-11-20 Публичное акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" Rocket engine nozzle with extension mechanism

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2455517C1 (en) Nozzle of variable expansion degree
JP6262986B2 (en) Combustion turbine engine fuel injection assembly
US8430203B2 (en) Noise reduction device for turbojet nacelle with mobile chevrons, and associated nacelle
JP6462332B2 (en) Turbine blade and gas turbine
US9279334B2 (en) Gas turbine engine
US20140123660A1 (en) System and method for a turbine combustor
JP2015086872A (en) Microchannel exhaust for cooling and/or purging gas turbine segment gaps
US9938842B2 (en) Leakage air systems for turbomachines
TWI627347B (en) Assembly structure and method of seal member, seal member, and gas turbine
US10788212B2 (en) System and method for an oxidant passageway in a gas turbine system with exhaust gas recirculation
US20160230584A1 (en) Variable area turbine vane row assembly
RU2015134098A (en) INLET ASSEMBLY OF FLOWING UNION IN A GAS-TURBINE ENGINE
CN107435947B (en) Aft frame for combustor transition duct, related sealing arrangement and gas turbine
US10663168B2 (en) End rail mate-face low pressure vortex minimization
US10738701B2 (en) Conformal seal bow wave cooling
US9909529B2 (en) Flow path routing within a gas turbine engine
US10393383B2 (en) Variable port assemblies for wave rotors
EP3056713B1 (en) Exhaust mixer for wave rotor assembly
RU2551716C2 (en) Reheating burner and method of fuel/carrier air mixing in reheat burner
US20190063239A1 (en) Conformal seal and vane bow wave cooling
US20160102609A1 (en) Pulse detonation combustor
US10458266B2 (en) Forward facing tangential onboard injectors for gas turbine engines
KR20190094955A (en) Blade and gas turbine having the same
JP7214332B2 (en) Staged fuel and air injection in gas turbine combustion systems
RU191523U1 (en) REVERSE POWER TURBINE STEP ASSEMBLY

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160303