RU2473819C1 - Engine system of safety shutdown system - Google Patents

Engine system of safety shutdown system Download PDF

Info

Publication number
RU2473819C1
RU2473819C1 RU2011144932/06A RU2011144932A RU2473819C1 RU 2473819 C1 RU2473819 C1 RU 2473819C1 RU 2011144932/06 A RU2011144932/06 A RU 2011144932/06A RU 2011144932 A RU2011144932 A RU 2011144932A RU 2473819 C1 RU2473819 C1 RU 2473819C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nozzle
engine
main
main engine
front bottom
Prior art date
Application number
RU2011144932/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Дмитриевич Граменицкий
Александр Павлович Лопатин
Владимир Алексеевич Сорокин
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Машиностроительное конструкторское бюро "Искра" имени Ивана Ивановича Картукова"
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 "Машиностроительное конструкторское бюро "Искра" имени Ивана Ивановича Картукова" filed Critical Открытое акционерное общество "Машиностроительное конструкторское бюро "Искра" имени Ивана Ивановича Картукова"
Priority to RU2011144932/06A priority Critical patent/RU2473819C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2473819C1 publication Critical patent/RU2473819C1/en

Links

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: proposed system comprises main and isolation engine arranged coaxially one above the other and connected at main engine front bottom. Main engine comprises nozzle arranged symmetrically at an angle to its lengthwise axis and fitted into nozzle bowls to make nozzle unit. Nozzle bowls (nozzle unit) are arranged on main engine front bottom. Main engine bottom is shaped to hemisphere while nozzle bowls have points of bolt joint with isolation engine.
EFFECT: ruled out intolerable variation of nozzle unit, decreased weight.
2 dwg

Description

Изобретение относится к ракетной технике, а именно к твердотопливным двигательным установкам системы аварийного спасения (далее - ДУ САС) экипажа космических кораблей типа «Союз».The invention relates to rocket technology, namely to solid-propellant propulsion systems of the emergency rescue system (hereinafter - DU SAS) of the crew of the Soyuz-type spacecraft.

Известна конструкция двигательной установки, приведенная в книге «Космические аппараты» под общей ред. проф. К.П.Феоктистова, г.Москва: Военное издательство, 1983 г., стр.290. ДУ САС, содержащая основной двигатель отделения и увода отделяемого головного блока (0ГБ), разделительный двигатель сброса двигательной установки (ДУ) после нормального прохождения атмосферного участка или отделения спускаемого аппарата (СА) от OГБ в процессе аварийного спасения и управляющие двигатели формирования заданной траектории движения OГБ.Known design of the propulsion system, given in the book "Spacecraft" under the general ed. prof. K.P. Feoktistova, Moscow: Military Publishing House, 1983, p. 290. Remote control system САС, containing the main engine for separation and removal of the detachable head unit (0GB), the separation engine for resetting the propulsion system (ДУ) after the normal passage of the atmospheric section or separation of the descent vehicle (SA) from the OGB in the process of emergency rescue and control engines for the formation of a predetermined path of the OGB .

Разделительный и основной двигатели расположены соосно один над другим (по полету) и соединены на переднем днище основного двигателя через круговой стыковочный узел.The separation and main engines are located coaxially one above the other (in flight) and are connected on the front bottom of the main engine through a circular docking unit.

Сопла основного двигателя располагаются под углом к продольной оси двигателя и монтируются в сопловых колпаках, симметрично расположенных на цилиндрической поверхности двигателя, образуя сопловой блок.The nozzles of the main engine are located at an angle to the longitudinal axis of the engine and are mounted in nozzle caps symmetrically located on the cylindrical surface of the engine, forming a nozzle block.

Основной (центральный) двигатель ДУ САС космического корабля «Союз» имеет 12 сопел и соответственно 12 сопловых колпаков, которые располагаются в непосредственной близости один от другого и образуют единый силовой пояс.The main (central) engine of the remote control SAS of the Soyuz spacecraft has 12 nozzles and, accordingly, 12 nozzle caps, which are located in close proximity to one another and form a single power belt.

Недостатком указанной конструкции является повышенное лобовое сопротивление, создаваемое близко расположенными соплами.The disadvantage of this design is the increased drag created by closely spaced nozzles.

Известна конструкция ДУ САС корабля «Союз - ТМ» с улучшенными аэродинамическими характеристиками (прототип), приведенная в книге «Создание перспективных ракетных двигателей твердого топлива» (Москва, издательство МАИ, 2004 г., стр.26), содержащая основной (центральный) двигатель с сопловым блоком, разделительный и управляющие двигатели.The design of the SAS Soyuz-TM spacecraft with improved aerodynamic characteristics (prototype), known in the book Creating Promising Rocket Engines of Solid Fuel (Moscow, MAI Publishing House, 2004, p. 26), containing the main (central) engine, is known with nozzle block, separation and control engines.

Основной двигатель ДУ САС имеет 4 сопла и соответственно 4 сопловых колпака, расположенных на боковой цилиндрической поверхности корпуса двигателя.The main engine ДУ САС has 4 nozzles and accordingly 4 nozzle caps located on the lateral cylindrical surface of the engine block.

Геометрические параметры соплового блока таковы, что диаметр соплового колпака сравним с радиусом цилиндрической оболочки корпуса.The geometric parameters of the nozzle block are such that the diameter of the nozzle cap is comparable with the radius of the cylindrical shell of the casing.

Это обстоятельство, а также то, что в цилиндрической оболочке соплового блока, находящейся под воздействием внутреннего давления, возникающие в материале напряжения в направлении образующей цилиндра и в окружном направлении значительно (в два раза) отличаются. Это приводит к тому, что возможно изменение геометрии соплового блока, что с одной стороны ограничивает применение внутренней жесткой теплозащиты соплового блока, с другой стороны может привести к нарушению (вследствие возникающей эллипсности колпака) герметичности соединения «сопло - сопловой колпак».This circumstance, as well as the fact that in the cylindrical shell of the nozzle block under the influence of internal pressure, the stresses arising in the material in the direction of the generatrix of the cylinder and in the circumferential direction are significantly (two times) different. This leads to the fact that it is possible to change the geometry of the nozzle block, which, on the one hand, limits the use of internal rigid thermal protection of the nozzle block, and, on the other hand, can lead to a violation (due to the occurring ellipse of the cap) of the tightness of the connection “nozzle-nozzle cap”.

Устранение нежелательного изменения геометрии соплового блока может быть произведено путем увеличения толщины оболочки соплового блока, применения усиливающих элементов, например ребер, поясков и пр. Это, в любом случае, приводит к значительному утяжелению конструкции.Elimination of unwanted changes in the geometry of the nozzle block can be made by increasing the thickness of the shell of the nozzle block, using reinforcing elements, such as ribs, girdles, etc. This, in any case, leads to a significant weighting of the structure.

Задачей изобретения является устранение недопустимого изменения геометрии соплового блока при условии соблюдения требований по минимизации массы конструктивных элементов двигателя.The objective of the invention is to eliminate unacceptable changes in the geometry of the nozzle block, subject to the requirements to minimize the mass of structural elements of the engine.

Технический результат достигается тем, что в двигательной установке системы аварийного спасения, имеющей основной и разделительный двигатели, расположенные соосно один над другим и соединенные на переднем днище основного двигателя, который имеет сопла, размещенные симметрично под углом к его продольной оси, установленные в сопловые колпаки с образованием соплового блока, отличающийся тем, что сопловые колпаки (сопловый блок) размещены на переднем днище основного двигателя, днище основного двигателя выполнено в виде полусферы, а на сопловых колпаках предусмотрено место для стыковки с разделительным двигателем, например, в виде болтового соединения.The technical result is achieved in that in a propulsion system of an emergency rescue system having a main and a separation engine located coaxially one above the other and connected to the front bottom of the main engine, which has nozzles placed symmetrically at an angle to its longitudinal axis, mounted in nozzle caps with the formation of the nozzle block, characterized in that the nozzle caps (nozzle block) are placed on the front bottom of the main engine, the bottom of the main engine is made in the form of a hemisphere, and on the ovyh caps provide space for docking with the separation motor, such as a bolted connection.

Изобретение поясняется чертежами:The invention is illustrated by drawings:

на фиг.1 - продольный разрез ДУ САС;figure 1 is a longitudinal section of the remote control SAS;

на фиг.2 - один из элементов болтового соединения.figure 2 - one of the elements of the bolted connection.

Основной двигатель 1 (фиг.1) имеет сферическое днище 3.На сферическом днище 3 смонтированы сопловые колпаки 4, в которые установлены сопла 5. Разделительный двигатель 2 установлен соосно с основным двигателем. Стыковочное место двигателей выполнено на сопловых колпаках 4 с помощью болтов 6.The main engine 1 (Fig. 1) has a spherical bottom 3. On the spherical bottom 3, nozzle caps 4 are mounted in which nozzles 5 are mounted. The separation motor 2 is mounted coaxially with the main engine. The docking place of the engines is made on the nozzle caps 4 using bolts 6.

На фиг.2 показано расположение крепежных элементов (болтов 6), соединяющих основной 1 и разделительный двигатели.Figure 2 shows the location of the fasteners (bolts 6) connecting the main 1 and the separation engines.

Применение сферического переднего переднего днища основного двигателя при нагружении его внутренним давлением (во время работы двигателя) позволяет получить одинаковое во всех направлениях поле напряжений. Это обстоятельство обеспечивает одинаковое во всех направлениях напряжение по стыку соплового колпака и сферического днища и, соответственно, не вызывает недопустимого изменения геометрии соплового блока.The use of the spherical front front bottom of the main engine when loading it with internal pressure (during engine operation) allows you to get the same stress field in all directions. This circumstance ensures the same voltage in all directions at the junction of the nozzle cap and the spherical bottom and, accordingly, does not cause unacceptable changes in the geometry of the nozzle block.

Выполнение стыковки основного и разделительного двигателей на сопловых колпаках с одной стороны усиливают сопловые колпаки (сопловый блок) основного двигателя, с другой стороны уменьшают массовые затраты на организацию отдельного стыковочного узла на днище центрального двигателя (как в прототипе).The docking of the main and separation engines on the nozzle caps is reinforced on the one hand by the nozzle caps (nozzle block) of the main engine, and on the other hand, the mass costs of organizing a separate docking unit on the bottom of the central engine are reduced (as in the prototype).

Claims (1)

Двигательная установка системы аварийного спасения, содержащая основной и разделительный двигатели, расположенные соосно один над другим и соединенные на переднем днище основного двигателя, который имеет сопла, размещенные симметрично под углом к его продольной оси, установленные в сопловые колпаки с образованием соплового блока, отличающаяся тем, что сопловые колпаки (сопловой блок) размещены на переднем днище основного двигателя, днище основного двигателя выполнено в виде полусферы, а на сопловых колпаках предусмотрено место для стыковки с разделительным двигателем, например, в виде болтового соединения. A propulsion system of an emergency rescue system, comprising a main and a separation engine, arranged coaxially one above the other and connected to the front bottom of the main engine, which has nozzles placed symmetrically at an angle to its longitudinal axis, mounted in nozzle caps to form a nozzle block, characterized in that the nozzle caps (nozzle block) are located on the front bottom of the main engine, the bottom of the main engine is made in the form of a hemisphere, and on the nozzle caps there is a place for forging with the separation motor, such as a bolted connection.
RU2011144932/06A 2011-11-08 2011-11-08 Engine system of safety shutdown system RU2473819C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011144932/06A RU2473819C1 (en) 2011-11-08 2011-11-08 Engine system of safety shutdown system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011144932/06A RU2473819C1 (en) 2011-11-08 2011-11-08 Engine system of safety shutdown system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2473819C1 true RU2473819C1 (en) 2013-01-27

Family

ID=48807064

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011144932/06A RU2473819C1 (en) 2011-11-08 2011-11-08 Engine system of safety shutdown system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2473819C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2715447C2 (en) * 2017-12-08 2020-02-28 Акционерное общество "Машиностроительное конструкторское бюро "Искра" имени Ивана Ивановича Картукова" (АО "МКБ "Искра") Gas flow flare reflector of solid-propellant rocket engine
RU2775891C1 (en) * 2022-01-10 2022-07-11 Акционерное общество "Корпорация "Московский институт теплотехники" (АО "Корпорация "МИТ") Solid-fuel rocket engine

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2724237A (en) * 1946-03-05 1955-11-22 Clarence N Hickman Rocket projectile having discrete flight initiating and sustaining chambers
US3262266A (en) * 1964-08-31 1966-07-26 James F Howison Rocket interstage adapter
FR2074761A1 (en) * 1970-01-26 1971-10-08 Onera (Off Nat Aerospatiale)
DE8320443U1 (en) * 1983-07-15 1985-05-30 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8012 Ottobrunn Device with several thrusters for recoil engines of missiles, for adjusting the thrust nozzle cross-section
RU2390646C1 (en) * 2008-12-29 2010-05-27 Открытое акционерное общество "Машиностроительное конструкторское бюро "Искра" имени Ивана Ивановича Картукова" Two-mode solid propellant rocket engine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2724237A (en) * 1946-03-05 1955-11-22 Clarence N Hickman Rocket projectile having discrete flight initiating and sustaining chambers
US3262266A (en) * 1964-08-31 1966-07-26 James F Howison Rocket interstage adapter
FR2074761A1 (en) * 1970-01-26 1971-10-08 Onera (Off Nat Aerospatiale)
DE8320443U1 (en) * 1983-07-15 1985-05-30 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8012 Ottobrunn Device with several thrusters for recoil engines of missiles, for adjusting the thrust nozzle cross-section
RU2390646C1 (en) * 2008-12-29 2010-05-27 Открытое акционерное общество "Машиностроительное конструкторское бюро "Искра" имени Ивана Ивановича Картукова" Two-mode solid propellant rocket engine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Создание перспективных ракетных двигателей твердого топлива./ Под ред. М.Д.Граменицкого. - М.: МАИ, 2004, с.26, рис.1. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2715447C2 (en) * 2017-12-08 2020-02-28 Акционерное общество "Машиностроительное конструкторское бюро "Искра" имени Ивана Ивановича Картукова" (АО "МКБ "Искра") Gas flow flare reflector of solid-propellant rocket engine
RU2775891C1 (en) * 2022-01-10 2022-07-11 Акционерное общество "Корпорация "Московский институт теплотехники" (АО "Корпорация "МИТ") Solid-fuel rocket engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10435163B2 (en) Aircraft propelled by a turbojet engine with contrarotating fans
ES2719437T3 (en) Assistance device for a solid propergol propellant system of a single-engine helicopter, single-engine helicopter comprising said device
Mehta et al. Water injection pre-compressor cooling assist space access
CN103195612A (en) Multifunctional turbofan jet engine
RU2473819C1 (en) Engine system of safety shutdown system
US3295790A (en) Recoverable single stage spacecraft booster
US20200025150A1 (en) Ramjet propulsion method
US9989013B2 (en) Rocket motors and their use
US10281252B2 (en) Launcher redundant tank mass shedding system
RU187041U9 (en) WINGED ROCKET WITH AN ADDITIONAL DISCHARGE FUEL TANK INTEGRATED IN THE ROCKET HOUSING
RU2360839C1 (en) Flying vehicle "flying saucer"
US9863368B1 (en) Aircraft with gas turbine engine having outer bypass elements removed
CN204021246U (en) A kind of partition air injection aerial vehicle
RU2007125623A (en) AIRCRAFT
EP3013681B1 (en) Improved airship
RU2501705C1 (en) Submarine and submarine propulsion system
Mizobata et al. Conceptual design of flight demonstrator vehicles for the ATREX engines
RU2730300C2 (en) Device for mass delivery of tourists to stratosphere and subsequent return to ground
KS et al. Mars entry calculation for descent module of ExoMars project
RU2633973C1 (en) Solid fuel jet engine with single changeable thrust vector
GB2522080A (en) Low weight aircraft engine intake pre-cooler
RU2486114C2 (en) Carrier rocket stage
Kovalev et al. Advanced aerospace systems with intercontinental and global range of flight
RU2571153C1 (en) Manned vtol aircraft with extra hydrogen module
RU2471676C1 (en) Airborne vehicle of "flying saucer" type