RU2476711C1

RU2476711C1 - Solid-propellant charge igniter

Info

Publication number: RU2476711C1
Application number: RU2011131669/06A
Authority: RU
Inventors: Владимир Андреевич Андрейчук; Алексей Васильевич Козьяков; Виктор Михайлович Петров; Владимир Федорович Молчанов; Алексей Анатольевич Кислицын; Надежда Степановна Степаненко; Георгий Николаевич Амарантов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт полимерных материалов"
Priority date: 2011-07-27
Filing date: 2011-07-27
Publication date: 2013-02-27

Abstract

FIELD: blasting.

SUBSTANCE: solid-propellant charge igniter is arranged in the form of a sample of an igniting composition arranged in the body of polymer film. In the bottom of the igniter body there is a groove, at the same time the thickness of the groove wall along the groove perimetre makes from 0.5 to 0.8 of the igniter body wall thickness along the main perimetre. The height of the groove makes from 0.2 to less than 0.5 of the igniter body height. The polymer film is a soot-filled low pressure polyethylene.

EFFECT: invention makes it possible to increase efficiency of igniter kindling.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при отработке и изготовлении заряда твердого ракетного топлива (ТРТ) к ракетному двигателю (РД), газогенератору (ГГ) и другому энергоустройству.The invention relates to the field of rocket technology and can be used in the development and manufacture of a charge of solid rocket fuel (TRT) to a rocket engine (RD), a gas generator (GG) and other energy devices.

Известны конструкции воспламенителей для зарядов ТРТ (фиг.1), корпуса которых выполнены из пленочных материалов (пат. RU 2329391 С1 (прототип)). Конструкция прототипа проста, технологична и экономична в изготовлении и позволяет повысить эффективность РД, ГГ и других энергоустройств.Known designs of igniters for charges TRT (figure 1), the shells of which are made of film materials (US Pat. RU 2329391 C1 (prototype)). The design of the prototype is simple, technologically advanced and economical to manufacture and can improve the efficiency of taxiways, gas turbines and other energy devices.

Однако конструкция прототипа обладает и определенными недостатками: а именно существенной податливостью корпуса при местном локальном воздействии форса пиропатрона на плоскую наружную поверхность дна корпуса воспламенителя, приводящей к упругой неразрушающей деформации корпуса и, как следствие, недостаточной реализации скоростного напора и теплового воздействия продуктов сгорания пиропатрона (в том числе и расплавленных частиц шлака пиросостава) для эффективного пробития корпуса воспламенителя и зажжения его навески.However, the design of the prototype has certain disadvantages: namely, the significant compliance of the body with local local impact of the force of the igniter on the flat outer surface of the bottom of the igniter body, leading to elastic non-destructive deformation of the body and, as a result, insufficient implementation of the pressure head and thermal effect of the combustion products of the igniter (in including molten particles of slag of pyro-composition) for effective penetration of the igniter body and ignition of its sample.

Технической задачей патентуемого изобретения является повышение надежности зажжения (срабатывания) воспламенителя, корпус которого выполнен из пленочного материала, эффективность воспламенения и выход горения заряда на рабочий режим.The technical task of the patented invention is to increase the reliability of ignition (operation) of the igniter, the casing of which is made of film material, the ignition efficiency and the output of the charge burning to the operating mode.

Технический результат изобретения заключается в выполнении воспламенителя заряда твердого ракетного топлива в виде чашеобразного корпуса высотой (H) из полимерной пленки (Фиг.2) и локализованной в нем навески воспламенительного состава, при этом в днище корпуса воспламенителя выполнено углубление диаметром d и высотой h, ориентированное под воздействие форса пиропатрона (электровоспламенителя). При этом толщину стенки корпуса воспламенителя по углублению, в том числе по донышку углубления, в корпусе воспламенителя выполняют с соблюдением соотношения δ_y=0,5…0,8 от исходной толщины стенки корпуса δ воспламенителя по периметру в целом. Наличие углубления повышает жесткость корпуса воспламенителя, а само наличие углубления позволяет более полно реализовать скоростной напор и температуру торможения продуктов сгорания (ПС) форса пускового пиропатрона и аккумулировать конденсированную фазу (шлаки) пиросостава пускового пиропатрона. Надежное проникание продуктов сгорания пиропатрона вглубь корпуса воспламенителя обеспечивается облегченным разрушением утоненной пленки в углублении при тепловом и динамическом воздействии потока ПС пиропатрона. При этом высоту углубления h выполняют с учетом получения требуемой величины утонения, толщины стенки δ_y, но не менее 0,2Н и не более 0,5Н.The technical result of the invention consists in the implementation of the igniter charge of solid rocket fuel in the form of a cup-shaped housing with a height (H) of a polymer film (Figure 2) and a sample of the igniter composition localized in it, while a recess of diameter d and height h, oriented under the influence of force pyrocartridge (electric igniter). In this case, the wall thickness of the igniter body along the recess, including the bottom of the recess, in the igniter body is performed in compliance with the ratio δ _y = 0.5 ... 0.8 of the initial perimeter of the body wall thickness δ of the igniter as a whole. The presence of a recess increases the rigidity of the igniter body, and the presence of a recess allows more fully realizing the pressure head and braking temperature of the combustion products (PS) of the force of the launch squib and accumulate the condensed phase (slags) of the pyrocomposition of the launch squib. Reliable penetration of the combustion products of the igniter deep into the igniter body is facilitated by the destruction of the thinned film in the recess during thermal and dynamic effects of the PS flow of the igniter. At the same time, the height of the recess h is performed taking into account the required amount of thinning, wall thickness δ _y , but not less than 0.2 N and not more than 0.5 N.

Сущность патентуемого изобретения заключается в утонении донышка и стенки углубления в корпусе воспламенителя, при этом утонение менее 0,5δ от исходной толщины стенки по основному периметру корпуса воспламенителя ограничено технологическими возможностями вакуумформования пленочных корпусов воспламенителей в целом (высока вероятность разрыва пленки при вакуумформовании на знаке).The essence of the patented invention consists in thinning the bottom and the wall of the recess in the igniter body, while thinning of less than 0.5δ from the initial wall thickness along the main perimeter of the igniter body is limited by the technological possibilities of vacuum forming film igniter bodies as a whole (there is a high probability of film rupture during vacuum forming on the sign).

Знак - геометрическая фигура, выполненная, как правило, из стали (металла), внешние обводы которой соответствуют внутренним обводам по периметру корпуса воспламенителя.Sign - a geometric figure, made, as a rule, of steel (metal), the outer contours of which correspond to the inner contours around the perimeter of the igniter body.

Превышение верхнего предела - 0,8δ от исходной толщины стенки не позволяет реализовать требуемый технический результат изобретения. При этом для изготовления корпуса и крышки воспламенителя используют преимущественно пленку из саженаполненного полиэтилена низкого давления. Выполнение углубления более 0,5Н снижает надежность зажжения навески воспламенительного состава, размещенной в корпусе воспламенителя за счет высокой вероятности прохождения «насквозь» форса пиропатрона, а менее 0,2Н - существенно снижает эффект аккумуляции ПС и конденсированной фазы пиропатрона в углублении.Exceeding the upper limit of 0.8δ from the initial wall thickness does not allow to realize the required technical result of the invention. At the same time, for the manufacture of the body and cover of the igniter, a film of black-filled polyethylene of low pressure is mainly used. Performing a recess of more than 0.5 N reduces the reliability of ignition of a sample of the igniter, which is placed in the igniter body due to the high probability of passage through the force of the squib, and less than 0.2 N significantly reduces the effect of accumulation of PS and the condensed phase of the squib in the recess.

Использование полиэтилена низкого давления способствует повышению эластичности («мягкости») пленки и технологичности при изготовлении корпусов воспламенителей сложной геометрической формы.The use of low-pressure polyethylene helps to increase the elasticity ("softness") of the film and manufacturability in the manufacture of igniter bodies of complex geometric shapes.

Использование саженаполненной полимерной пленки способствует безопасности изготовления и эксплуатации воспламенителей.The use of a carbon black polymer film contributes to the safety of the manufacture and operation of igniters.

Принятые в настоящем патенте геометрические соотношения между параметрами δ, H, D, h, δ_y выбраны с учетом оптимальности технического решения в целом.The geometric relations adopted in this patent between the parameters δ, H, D, h, δ _y are selected taking into account the optimality of the technical solution as a whole.

Патентуемое изобретение поясняется на фигурах:The patented invention is illustrated in the figures:

Фиг.1 - конструкция воспламенителя-прототипа:Figure 1 - design of the igniter prototype:

1 - корпус воспламенителя;1 - igniter housing;

2 - воспламенительная навеска;2 - igniter hitch;

δ - толщина стенки корпуса воспламенителя.δ is the wall thickness of the igniter body.

Фиг.2 Конструкция патентуемого воспламенителяFigure 2 Design patentable igniter

3 - углубление в дне корпуса воспламенителя;3 - recess in the bottom of the igniter body;

4 - пиропатрон (электровоспламенитель);4 - pyro cartridge (electric igniter);

5 - утонение в донышке и стенке корпуса воспламенителя ((0,5…0,8)δ).5 - thinning in the bottom and wall of the igniter body ((0.5 ... 0.8) δ).

H - высота корпуса воспламенителя;H - igniter housing height;

h - высота углубления;h is the height of the recess;

δ_y - толщина стенки углубления.δ _y is the wall thickness of the recess.

Положительный эффект изобретения - повышение эффективности, надежности срабатывания воспламенителя, корпус которого выполнен из пленочного материала.The positive effect of the invention is to increase the efficiency, reliability of operation of the igniter, the casing of which is made of film material.

Claims

1. The igniter of the charge of solid rocket fuel, made in the form of a sample of the igniter composition, placed in the casing of the polymer film, characterized in that a recess is made in the bottom of the igniter casing, while the wall thickness of the recess δ _y along the perimeter of the recess is made taking into account the relation δ _y = (0.5 ... 0.8) δ, where δ is the wall thickness of the igniter body along the main perimeter, while the height of the recess h is made taking into account the ratio of 0.2H <h <0.5H, where H is the height of the igniter body.

2. The igniter of the charge of solid rocket fuel according to claim 1, characterized in that as a polymer film using a soot-filled low-pressure polyethylene.