RU2496090C1 - Anti-aircraft missile and liquid-propellant rocket - Google Patents

Anti-aircraft missile and liquid-propellant rocket Download PDF

Info

Publication number
RU2496090C1
RU2496090C1 RU2012119354/11A RU2012119354A RU2496090C1 RU 2496090 C1 RU2496090 C1 RU 2496090C1 RU 2012119354/11 A RU2012119354/11 A RU 2012119354/11A RU 2012119354 A RU2012119354 A RU 2012119354A RU 2496090 C1 RU2496090 C1 RU 2496090C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
combustion chamber
fuel
oxidizer
rocket engine
liquid
Prior art date
Application number
RU2012119354/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Борисович Болотин
Original Assignee
Николай Борисович Болотин
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 Николай Борисович Болотин filed Critical Николай Борисович Болотин
Priority to RU2012119354/11A priority Critical patent/RU2496090C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2496090C1 publication Critical patent/RU2496090C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: weapons and ammunition.
SUBSTANCE: proposed missile comprises axially symmetric body with oxidiser and propellant tanks and liquid-propellant rocket with combustion chamber and turbo pump unit, and four radial control nozzles. Combustion two-zone chamber comprises cylindrical part with oxidiser atomisers, nozzle with propellant main manifold, extra propellant atomisers, annular and extra manifolds. Turbo pump unit comprises turbine, oxidiser and propellant pumps, extra propellant pump, top and bottom ball hinges. Ball hinge with inner ball and outer spherical shell is arranged between combustion chamber and oxidiser pump. Said four control nozzles are communicated with combustion chamber first zone via pipes.
EFFECT: higher reliability of launching and specific characteristics of liquid-propellant engine.
6 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к ракетной технике и жидкостным ракетным двигателям - ЖРД, работающих на трех компонентах топлива; окислителе и двух горючих, и направлено на улучшение удельных характеристик и снижение затрат на запуск ракеты, на которой он установлен и на значительное улучшение ее многих характеристик: дальности полета и т.д. Наиболее оптимальный вариант использование в качестве окислителя жидкого кислорода, первого горючего - керосина, второго горючего - жидкого водорода.The invention relates to rocket technology and liquid-propellant rocket engines - LRE, operating on three components of the fuel; oxidizer and two combustibles, and is aimed at improving the specific characteristics and reducing the cost of launching the rocket on which it is installed and at significantly improving its many characteristics: flight range, etc. The most optimal option is to use liquid oxygen as an oxidizing agent, the first fuel - kerosene, the second fuel - liquid hydrogen.

Известна многоступенчатая зенитная ракета по патенту РФ на изобретение №2380648, МПК F42B 15/00, опубл. 27.01.2010 г.Known multi-stage anti-aircraft missile according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2380648, IPC F42B 15/00, publ. January 27, 2010

Недостатки сложность конструкции и высокая стоимость.The disadvantages are the complexity of the design and the high cost.

Известна зенитная ракета по патенту РФ на изобретение №2380650, МПК F42B 15/10, опубл. 07.01.2010 г. Эта ракета содержит головную часть, осесимметричный корпус, баки окислителя и горючего и жидкостный ракетный двигатель.Known anti-aircraft missile according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2380650, IPC F42B 15/10, publ. 01/07/2010 This missile contains a warhead, an axisymmetric body, oxidizer and fuel tanks, and a liquid rocket engine.

Недостатки большие поперечные габариты ракеты и сложности в управлении.The disadvantages are the large transverse dimensions of the rocket and difficulties in management.

Известен жидкостный ракетный двигатель по патенту РФ на изобретение №2095607, предназначенный для использования в составе космических разгонных блоков, ступеней ракетоносителей и как маршевый двигатель космических аппаратов, включает в себя камеру сгорания с регенеративным трактом охлаждения, насосы подачи компонентов - горючего и окислителя с турбиной на одном валу, в который введен конденсатор. Выход конденсатора по линии хладагента соединен с входом в камеру сгорания и с входом в тракт регенеративного охлаждения камеры сгорания. Выход из конденсатора по линии теплоносителя соединен с входом в насос одного из компонентов. Выход из насоса того же компонента сообщен с входом конденсатора по линии хладагента. Второй вход конденсатора сообщен с выходом турбины. Выход насоса другого компонента сообщен с входом в камеру сгорания.Known liquid rocket engine according to the patent of the Russian Federation for invention No. 2095607, intended for use in space booster blocks, stages of rocket launchers and as the main engine of spacecraft, includes a combustion chamber with a regenerative cooling path, pumps for supplying components - fuel and an oxidizer with a turbine one shaft into which the capacitor is inserted. The condenser outlet through the refrigerant line is connected to the entrance to the combustion chamber and to the entrance to the regenerative cooling path of the combustion chamber. The exit from the condenser through the coolant line is connected to the inlet to the pump of one of the components. The output from the pump of the same component is communicated with the condenser inlet through the refrigerant line. The second input of the condenser is in communication with the output of the turbine. The pump output of the other component is in communication with the entrance to the combustion chamber.

Недостатком двигателя является ухудшение кавитационных свойств насоса при перепуске конденсата.The disadvantage of the engine is the deterioration of the cavitation properties of the pump during condensate bypass.

Известны способ работы ЖРД и жидкостный ракетный двигатель по патенту РФ на изобретение №2187684. Способ работы жидкостного ракетного двигателя заключается в подаче компонентов топлива в камеру сгорания двигателя, газификации одного из компонентов в тракте охлаждения камеры сгорания, подводе его на турбину турбонасосного агрегата с последующим сбросом в форсуночную головку камеры сгорания. Часть расхода одного из компонентов топлива направляют в камеру сгорания, а оставшуюся часть газифицируют и направляют на турбины турбонасосных агрегатов. Отработанный на турбинах газообразный компонент смешивают с жидким компонентом, поступающим в двигатель при давлении, превышающем давление насыщенных паров получаемой смеси. Жидкостной ракетный двигатель содержит камеру сгорания с трактом регенеративного охлаждения, насосы подачи компонентов топлива и турбину. Двигатель содержит установленные последовательно перед насосом подачи одного из компонентов топлива основного турбонасосного агрегата насос бустерного турбонасосного агрегата и смеситель. Выход насоса основного турбонасосного агрегата соединен как с форсуночной головкой камеры сгорания, так и с трактом регенеративного охлаждения камеры сгорания. Тракт регенеративного охлаждения, в свою очередь, связан с турбинами основного и бустерного турбонасосных агрегатов, выходы которых соединены со смесителем.A known method of operation of the liquid propellant rocket engine and a liquid rocket engine according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2187684. The method of operation of a liquid-propellant rocket engine is to supply fuel components to the combustion chamber of the engine, gasify one of the components in the cooling path of the combustion chamber, supply it to the turbine of the turbopump unit, and then discharge it into the nozzle head of the combustion chamber. Part of the flow rate of one of the fuel components is directed to the combustion chamber, and the remaining part is gasified and directed to turbines of turbopump units. The gaseous component spent on the turbines is mixed with the liquid component entering the engine at a pressure higher than the saturated vapor pressure of the resulting mixture. A liquid propellant rocket engine contains a combustion chamber with a regenerative cooling path, fuel component feed pumps, and a turbine. The engine comprises a booster turbopump pump and a mixer installed in series in front of the feed pump of one of the fuel components of the main turbopump assembly. The pump outlet of the main turbopump assembly is connected both to the nozzle head of the combustion chamber and to the regenerative cooling path of the combustion chamber. The regenerative cooling circuit, in turn, is connected with the turbines of the main and booster turbopump units, the outputs of which are connected to the mixer.

Недостатком этой схемы является то, что тепловой энергии, снимаемой при охлаждении камеры сгорания, может оказаться недостаточно для привода турбонасосного агрегата двигателя очень большой мощности.The disadvantage of this scheme is that the thermal energy removed during cooling of the combustion chamber may not be enough to drive a turbopump engine unit of very high power.

Известен ЖРД по патенту РФ на изобретение №2190114, МПК 7 F02K 9/48, опубл. 27.09.2002 г. Этот ЖРД включает в себя камеру сгорания с трактом регенеративного охлаждения, турбонасосный агрегат ТНА с насосами окислителя и горючего, выходные магистрали которых соединены с головкой камеры сгорания, основную турбину и контур привода основной турбины. В контур привода основной турбины входят последовательно соединенные между собой насос горючего и тракт регенеративного охлаждения камеры сгорания, соединенный с входом в основную турбину. Выход из турбины ТНА соединен с входом второй ступени насоса горючего.Known LRE according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2190114, IPC 7 F02K 9/48, publ. 09/27/2002 This LPRE includes a combustion chamber with a regenerative cooling path, a TNA turbopump unit with oxidizer and fuel pumps, the output lines of which are connected to the head of the combustion chamber, the main turbine and the drive circuit of the main turbine. The main turbine drive circuit includes a fuel pump and a regenerative cooling path of the combustion chamber connected in series with each other and connected to the main turbine inlet. The exit from the turbine TNA is connected to the input of the second stage of the fuel pump.

Этот двигатель имеет существенный недостаток. Перепуск подогретого в тракте регенеративного охлаждения камеры сгорания горючего на вход во вторую ступень насоса горючего приведет к его кавитации. Большинство ЖРД используют такие компоненты топлива, что расход окислителя почти всегда больше расхода горючего. Следовательно, для мощных ЖРД, имеющих большую тягу и большое давление в камере сгорания эта схема не приемлема, т.к. расхода горючего будет недостаточно для охлаждения камеры сгорания и привода основной турбины.This engine has a significant drawback. Bypassing the fuel combustion chamber heated in the regenerative cooling path to the entrance to the second stage of the fuel pump will lead to cavitation. Most LREs use fuel components such that the oxidizer consumption is almost always greater than the fuel consumption. Therefore, for powerful rocket engines with great thrust and high pressure in the combustion chamber, this scheme is not acceptable, because fuel consumption will not be enough to cool the combustion chamber and drive the main turbine.

Кроме того, не проработана система запуска ЖРД, система воспламенения компонентов топлива и система выключения ЖРД и его очистки от остатков горючего в тракте регенеративного охлаждения камеры сгорания.In addition, the LRE launch system, the ignition system of the fuel components and the LRE shutdown system and its cleaning of fuel residues in the regenerative cooling path of the combustion chamber have not been developed.

Известен жидкостный ракетный двигатель по патенту РФ на изобретение №2232915, опубл. 10.09.2003 г, который содержит камеру турбонасосный агрегат, газогенератор, систему запуска, средства для зажигания компонентов топлива и топливные магистрали. Выход насоса окислителя соединен с входом в газогенератор. Выход первой ступени насоса горючего соединен с каналами регенеративного охлаждения камеры и со смесительной головкой. Выход второй ступени насоса горючего соединен с регулятором расхода с электроприводом. Другой вход регулятора соединен с пусковым бачком со штатным горючим. Выход из регулятора соединен с газогенератором. Выход из газогенератора соединен с входом в турбину турбонасосного агрегата, выход из которой соединен со смесительной головкой. Регулятор расхода снабжен гидроприводом предварительной ступени, который через кавитирующий жиклер и гидрореле соединен с пусковым бачком со штатным горючим. Гидрореле соединено со второй ступенью насоса горючего. Дроссель, установленный на выходе первой ступени насоса горючего, выполнен совместно с управляемым клапаном предварительной ступени.Known liquid rocket engine according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2232915, publ. 09/10/2003 g, which contains a turbo pump unit, a gas generator, a launch system, means for igniting fuel components and fuel lines. The output of the oxidizer pump is connected to the inlet of the gas generator. The output of the first stage of the fuel pump is connected to the channels of regenerative cooling of the chamber and to the mixing head. The output of the second stage of the fuel pump is connected to an electric flow regulator. Another input of the regulator is connected to the starting tank with standard fuel. The output from the regulator is connected to a gas generator. The outlet of the gas generator is connected to the inlet of the turbine pump unit, the outlet of which is connected to the mixing head. The flow regulator is equipped with a hydraulic actuator of the preliminary stage, which is connected through the cavitating nozzle and hydraulic relay to the starting tank with standard fuel. The hydraulic relay is connected to the second stage of the fuel pump. The throttle installed at the output of the first stage of the fuel pump is made in conjunction with a controlled valve of the preliminary stage.

Недостатком является сложная пневмогидравлическая схема двигателя, наличие большого числа клапанов и регуляторов и обвязывающих трубопроводов и как следствие большой вес и низкая надежность и проблемы при запуске и выключении двигателя.The disadvantage is the complex pneumohydraulic circuit of the engine, the presence of a large number of valves and regulators and piping, and as a result, a lot of weight and low reliability and problems when starting and turning off the engine.

Известен: ЖРД с управляемым вектором тяги по патенту РФ №2412730, МПК F02k 9/42, опубл. 20.02.2011 г, прототип ЖРД. Этот ЖРД содержит камеру сгорания с соплом, газогенератор и турбонасосный агрегат, содержащий насосы окислителя, горючего и дополнительный насос горючего и гидроцилиндр управления вектором тяги.Known: rocket engine with a controlled thrust vector according to the patent of the Russian Federation No. 2412730, IPC F02k 9/42, publ. 02/20/2011, prototype rocket engine. This rocket engine contains a combustion chamber with a nozzle, a gas generator and a turbopump assembly containing oxidizer pumps, fuel and an additional fuel pump and a thrust vector control cylinder.

Недостатки этой конструкции следующиеThe disadvantages of this design are as follows

1. Большие поперечные габариты ЖРД из-за расположения ТНА рядом с камерой сгорания.1. Large transverse dimensions of the rocket engine due to the location of the TNA near the combustion chamber.

2. Трудности в управлении вектором тяги, связанные с необходимостью приложения больших усилий к силовому кольцу для создания определенного момента при небольшом плече.2. Difficulties in controlling the thrust vector associated with the need to apply great efforts to the force ring to create a certain moment with a small shoulder.

Задачей создания изобретения является улучшение удельных характеристик ЖРД, повышение его надежности и уменьшение затрат на запуск ракет.The objective of the invention is to improve the specific characteristics of the rocket engine, increasing its reliability and reducing the cost of launching missiles.

Решение указанной задачи достигнуто в зенитной ракете, содержащей головную часть и осесимметричный корпус с баками окислителя и горючего и жидкостным ракетным двигателем, содержащим камеру сгорания и ТН:А, тем, что согласно изобретению, камера сгорания и ТНА установлены последовательно вдоль оси ракеты, а в средней части зенитной ракеты радиально установлены четыре управляющих сопла.The solution to this problem was achieved in an anti-aircraft missile containing a warhead and an axisymmetric body with oxidizer and fuel tanks and a liquid propellant rocket engine containing a combustion chamber and VT: A, because according to the invention, the combustion chamber and THA are installed in series along the axis of the rocket, and in four control nozzles are radially mounted in the middle part of an anti-aircraft missile.

Решение указанной задачи достигнуто в жидкостном ракетном двигателе, содержащем турбонасосный агрегат, содержащий в свою очередь, турбину, насосы окислителя и горючего и дополнительный насос горючего, и камеру сгорания имеющую цилиндрическую часть с форсунками окислителя и горючего и сопло с главным коллектором горючего, отличающийся тем, что турбонасосный агрегат и камера сгорания установлены соосно, при этом турбина выполнена внутри цилиндрической части камеры сгорания, камера сгорания выполнена двухзонной и содержит дополнительные форсунки горючего на своей цилиндрической части ниже турбины, а четыре управляющих сопла соединены с первой зоной камеры сгорания трубопроводами, при этом между камерой сгорания и насосом окислителя выполнен шарнир, содержащий внутренний шар и внешнюю сферическую оболочку, соединенную с силовыми кронштейнами.. Выход из насоса окислителя может быть соединен трубопроводами, содержащими клапана окислителя с камерой сгорания. В средней части цилиндрической части камеры сгорания может быть выполнен кольцевой коллектор, в полость которого выходят дополнительные форсунки горючего. Ниже кольцевого коллектора может быть выполнен дополнительный коллектор, в полость которого выходят дополнительные форсунки горючего.The solution to this problem was achieved in a liquid propellant rocket engine containing a turbopump assembly, which in turn contains a turbine, oxidizer and fuel pumps and an additional fuel pump, and a combustion chamber having a cylindrical part with oxidizer and fuel nozzles and a nozzle with a main fuel manifold, characterized in that that the turbopump unit and the combustion chamber are installed coaxially, while the turbine is made inside the cylindrical part of the combustion chamber, the combustion chamber is made of two-zone and contains additional e fuel nozzles on its cylindrical part below the turbine, and four control nozzles are connected to the first zone of the combustion chamber by pipelines, while a hinge is made between the combustion chamber and the oxidizer pump, containing an inner ball and an external spherical shell connected to the power brackets .. Exit from the pump the oxidizing agent may be connected by pipelines containing the oxidizing valve to the combustion chamber. In the middle part of the cylindrical part of the combustion chamber, an annular manifold can be made, into the cavity of which additional fuel nozzles exit. Below the annular manifold, an additional manifold may be made, into the cavity of which additional fuel nozzles exit.

Сущность изобретения поясняется на чертежах фиг.1…7, гдеThe invention is illustrated in the drawings of figures 1 ... 7, where

- на фиг.1 приведена схема зенитной ракеты,- figure 1 shows a diagram of an anti-aircraft missile,

- на фиг.2 приведен второй вариант зенитной ракеты с управляющими соплами,- figure 2 shows a second variant of an anti-aircraft missile with control nozzles,

- на фиг.3 приведена схема ЖРД,- figure 3 shows a diagram of the rocket engine,

- на фиг.4 приведена конструкция камеры сгорания,- figure 4 shows the design of the combustion chamber,

- на фиг.5 приведен ТНА,- figure 5 shows the TNA,

- на фиг.6 приведено соединение насоса окислителя и камеры сгорания,- figure 6 shows the connection of the oxidizer pump and the combustion chamber,

- на фиг.7 приведен силовой шарнир.- Fig.7 shows the power hinge.

Ракета (фиг.1 и 2) содержит головную часть 1, осесимметричный корпус 2, бак окислителя 3, бак горючего 4, жидкостный ракетный двигатель 5, содержащий, в свою очередь камеру сгорания 6 с соплом 7 и ТНА 8. Камера сгорания 6 и ТНА 7 расположены последовательно вдоль оси ракеты. ТНА 8 содержит турбину 9, насос окислителя 10, насос горючего 11, и дополнительный насос горючего 12, имеющие общий вал 13.The rocket (FIGS. 1 and 2) contains a head part 1, an axisymmetric body 2, an oxidizer tank 3, a fuel tank 4, a liquid rocket engine 5, which in turn contains a combustion chamber 6 with a nozzle 7 and a TNA 8. The combustion chamber 6 and the TNA 7 are arranged sequentially along the axis of the rocket. TNA 8 comprises a turbine 9, an oxidizer pump 10, a fuel pump 11, and an additional fuel pump 12 having a common shaft 13.

Камера сгорания 6 (фиг.1 и 2) содержит головку 14 и цилиндрическую часть 15. Сопло 7 содержит сужающуюся часть 16 и расширяющуюся часть 17 и главный коллектор горючего 18 в нижней части. На камере сгорания 9 выполнены средний и промежуточный коллекторы 19 и 20 соответственно.The combustion chamber 6 (FIGS. 1 and 2) contains a head 14 and a cylindrical part 15. The nozzle 7 contains a tapering part 16 and an expanding part 17 and a main fuel manifold 18 in the lower part. On the combustion chamber 9, the middle and intermediate manifolds 19 and 20 are made, respectively.

Турбина 9 установлена в камере сгорания 6, точнее в верху ее цилиндрической части 15. При этом камера сгорания 6 выполнена двухзонной и содержит первую зону 21 и вторую 22, разделенные турбиной 9. В верхней части ТНА 8 выполнен шарнир 23 к которому присоединены штоки 24 цилиндров управления 25, которые закреплены на верхнем силовом кольце 26. На корпусе 2 закреплено и нижнее силовое кольцо 27. Между головкой 13 камеры сгорания 6 и насосом окислителя 10 выполнен силовой шарнир 28, который закреплен на нижнем силовом кольце 27 при помощи тяг 29 (фиг.1).The turbine 9 is installed in the combustion chamber 6, more precisely, at the top of its cylindrical part 15. In this case, the combustion chamber 6 is dual-zone and contains a first zone 21 and a second 22 separated by a turbine 9. In the upper part of the TNA 8 there is a hinge 23 to which rods 24 of cylinders control 25, which are fixed on the upper power ring 26. The lower power ring 27 is also fixed on the housing 2. Between the head 13 of the combustion chamber 6 and the oxidizer pump 10 a power joint 28 is made, which is fixed on the lower power ring 27 using rods 29 (Fig. one).

Ракета может быть оборудована четырьмя управляющими соплами 30, установленными радиально и соединенными при помощи трубопроводов 31, содержащих клапаны 32 с первой зоной 18 камеры сгорания 6. (фиг.2).The rocket can be equipped with four control nozzles 30 mounted radially and connected by pipelines 31 containing valves 32 with the first zone 18 of combustion chamber 6. (FIG. 2).

Турбина 9 содержит сопловой аппарат 33, рабочее колесо 34, диск 35 и спрямляющий аппарат 36. ТНА 8 имеет три опоры 37…39 и уплотнение 40 (фиг.4).The turbine 9 includes a nozzle apparatus 33, an impeller 34, a disk 35 and a straightening apparatus 36. The TNA 8 has three bearings 37 ... 39 and a seal 40 (Fig. 4).

Как сужающаяся 16, так и расширяющаяся 17 части сопла 7 выполнены с возможностью регенеративного охлаждения (фиг.1 и 2) и содержат две стенки; внутреннюю стенку 41 и наружную стенку 42 с зазором 43 между ними для прохождения охлаждающего горючего. Полость зазора 43 сообщается с полостью 44 главного коллектора горючего 18. Внутри камеры сгорания 6 (фиг.3) выполнены верхняя плита 45, и нижняя плита 46 с зазором (полостью) между ними 47. Выше верхней плиты 45 выполнена полость 48. Внутри головки 14 камеры сгорания 6 установлены форсунки окислителя 49 и форсунки горючего 50. Форсунки окислителя 49 сообщают полость 49 с внутренней полостью 51 камеры сгорания 6. Форсунки горючего 50 сообщают полость 48 с внутренней полостью 51. На головке 13 камеры сгорания 5 установлены запальные устройства 52. К головке 14 камеры сгорания 6 соединена несколькими трубопроводами 53 содержащими клапаны окислителя 54 Головка 14 камеры сгорания 6 и насос окислителя 16 соединены втулкой 55.As tapering 16 and expanding 17 parts of the nozzle 7 are made with the possibility of regenerative cooling (Fig.1 and 2) and contain two walls; the inner wall 41 and the outer wall 42 with a gap 43 between them for the passage of cooling fuel. The cavity of the gap 43 communicates with the cavity 44 of the main manifold of the fuel 18. Inside the combustion chamber 6 (Fig. 3), an upper plate 45 is made, and a lower plate 46 with a gap (cavity) between them 47. A cavity 48 is made above the upper plate 45. Inside the head 14 combustion chamber 6 has an oxidizer nozzle 49 and a fuel nozzle 50. The oxidizer nozzle 49 communicates a cavity 49 with an internal cavity 51 of the combustion chamber 6. Fuel nozzle 50 communicates a cavity 48 with an internal cavity 51. Ignition devices 52 are installed on the head 13 of the combustion chamber 5. To the head 14 cameras combustion 6 is connected by several pipelines 53 containing oxidizer valves 54 The head 14 of the combustion chamber 6 and the oxidizer pump 16 are connected by a sleeve 55.

К главному коллектору горючего 18 присоединен трубопровод 56 с клапаном 57. Другой конец трубопровода 55 соединен с выходом из насоса горючего 11. К среднему коллектору 19 присоединен трубопровод 58, имеющий регулятор расхода 59 и клапан 60, другой конец трубопровода 58 соединен с выходом из дополнительного насоса горючего 12. Вход в дополнительный насос горючего 12 трубопроводом 61 соединен с выхоом из насоса горючего 11. Полость 62 дополнительного коллектора 20 соединена с зазором 40 и дополнительными форсунками горючего 63.A pipe 56 with a valve 57 is connected to the main fuel manifold 18. The other end of the pipeline 55 is connected to the outlet of the fuel pump 11. To the middle manifold 19 is connected to a pipe 58 having a flow regulator 59 and valve 60, the other end of pipe 58 is connected to the outlet of the additional pump fuel 12. The entrance to the additional fuel pump 12 by a pipe 61 is connected to the outlet of the fuel pump 11. The cavity 62 of the additional manifold 20 is connected to the gap 40 and additional fuel nozzles 63.

Двигатель содержит систему продувки с баллоном 64 с инертным газом, трубопроводом 65 и клапаном 66. Трубопровод 65 соединен с главным коллектором горючего 18. В нижней части ракеты выполнена донная защита 67. Ракета оборудована системоя наддува баков окислителя 3 и горючего 4. Эта система содержит баллон 68 и трупопроводы наддува 69 и 70.. В головной части 1 установлены блок наведения 71, взрывное устройство 72 и бортовой компьютер 73 к которому электрическими связями 74 присоединены запальное устройство 52 и клапаны 54, 60, 57 и 66 и регулятор расхода 59. (фиг.1 и 6).The engine contains a purge system with an inert gas cylinder 64, a pipe 65 and a valve 66. The pipe 65 is connected to the main manifold of the fuel 18. At the bottom of the rocket there is a bottom protection 67. The rocket is equipped with a system of pressurization of the oxidizer tanks 3 and fuel 4. This system contains a cylinder 68 and pressurization ducts 69 and 70 .. In the head part 1, a guidance unit 71, an explosive device 72 and an on-board computer 73 are connected to which an ignition device 52 and valves 54, 60, 57 and 66 and a flow regulator 59 are connected by electrical connections. (FIG. .1 and 6).

На фиг, 7 приведен шаровой шарнир 28. Этот шарнир содержит внутренний шарнир 74 и полый наружный шарнир 75. Полый наружный шарнир 75 состоит из двух частей: верхней 76 и нижней 77, соединенных болтами 78 через прокладку 79. В верхней и нижней частях 76 и 77 выполнены конические отверстия 80 для прохождения вала 13 и обеспечения его качания на 5…7 град. Внутренний шарнир 74 зафиксирован на валу 13 при помощи шпонки 81.Fig. 7 shows a ball joint 28. This joint comprises an inner joint 74 and a hollow outer joint 75. The hollow outer joint 75 consists of two parts: an upper 76 and a lower 77, connected by bolts 78 through a gasket 79. In the upper and lower parts 76 and 77, conical holes 80 are made for the passage of the shaft 13 and ensure its swing at 5 ... 7 deg. The inner hinge 74 is fixed to the shaft 13 with a key 81.

: Запуск ЖРД осуществляется следующим образом.: The launch of the rocket engine is as follows.

Открывают клапаны окислителя 48 и клапаны 52 и 55.The oxidizer valves 48 and valves 52 and 55 are opened.

Окислитель и горючее поступают в камеру сгорания 2 точнее в ее первую зону 16, где воспламеняются запальными устройствами 47 и сгорают при относительно низких температурах 500…700°С. Через дополнительные форсунки горючего 50 большая часть расхода горючего поступает во вторую зону, где сгорает при температуре от 3500 до 4000°С, обеспечивающей максимальную удельную тягу ЖРД.The oxidizing agent and fuel enter the combustion chamber 2 more precisely in its first zone 16, where they are ignited by ignition devices 47 and burn out at relatively low temperatures of 500 ... 700 ° C. Through additional fuel nozzles 50, a large part of the fuel flow enters the second zone, where it burns at a temperature of 3500 to 4000 ° C, which provides the maximum specific thrust of the rocket engine.

Регулирование режима работы ЖРД осуществляется регулятором расхода 46. При этом изменяются расход продуктов сгорания через турбину 11 и температура продуктов сгорания на входе в нее.The regulation of the operation of the rocket engine is carried out by the flow regulator 46. In this case, the flow rate of the combustion products through the turbine 11 and the temperature of the combustion products at the entrance to it are changed.

Выключение ЖРД выполняется в обратном порядке. После закрытия всех клапанов окислителя 31 и горючего 34 и 37 открывают клапан продувки 43 и инертный газ из баллона 41 по трубопроводу 42 поступает в главный коллектор горючего 20 продувая камеру сгорания 1 двигателя для очистки от остатков горючего.The LRE shutdown is performed in the reverse order. After closing all the valves of the oxidizer 31 and the fuel 34 and 37, the purge valve 43 is opened and the inert gas from the cylinder 41 through the pipe 42 enters the main manifold of the fuel 20 by blowing the combustion chamber 1 of the engine to clear the remaining fuel.

Регулирование направлением вектора тяги выполняется при помощи цилиндров управления 25 поворотом ЖРД вокруг силового шарнира 28.Regulation of the direction of the thrust vector is performed using the control cylinders 25 turning the rocket engine around the power joint 28.

Применение изобретения позволит:The application of the invention will allow:

1. Уменьшить поперечные габариты ЖРД за счет размещения камеры сгорания и ТНА последовательно в одну линию вдоль одной общей оси1. To reduce the transverse dimensions of the rocket engine due to the placement of the combustion chamber and TNA in series in a single line along one common axis

2. Уменьшить вес двигателя за счет отсутствия газогенератора. Функцию газогенератора выполняет первая зона камеры сгорания.2. Reduce engine weight due to the lack of a gas generator. The function of the gas generator is performed by the first zone of the combustion chamber.

3. Упростить схему двигателя по тем же причинам.3. Simplify the engine layout for the same reasons.

4. Уменьшить усилие для управления вектором тяги ЖРД за счет максимального увеличения плеча рычага приложения усилия гидроцилиндра управления.4. Reduce the force to control the thrust vector of the rocket engine due to the maximum increase in the shoulder of the lever for applying the force of the hydraulic cylinder.

5. Уменьшить вредное взаимное влияние горячих и холодных (работающих на криогенных компонентах топлива) узлов и агрегатов.5. To reduce the harmful mutual influence of hot and cold (working on cryogenic fuel components) components and assemblies.

Claims (6)

1. Зенитная ракета, содержащая головную часть и осесимметричный корпус с баками окислителя и горючего и жидкостным ракетным двигателем, содержащим камеру сгорания и ТНА, отличающаяся тем, что камера сгорания и ТНА установлены последовательно вдоль оси ракеты, а в ее средней части радиально установлены четыре управляющих сопла.1. An anti-aircraft missile containing a warhead and an axisymmetric body with oxidizer and fuel tanks and a liquid propellant rocket engine containing a combustion chamber and TNA, characterized in that the combustion chamber and TNA are installed sequentially along the axis of the missile, and four control radially mounted in its middle part nozzles. 2. Жидкостный ракетный двигатель, содержащий турбонасосный агрегат, содержащий, в свою очередь, турбину, насосы окислителя и горючего и дополнительный насос горючего, и камеру сгорания, имеющую цилиндрическую часть с форсунками окислителя и горючего и сопло с главным коллектором горючего, отличающийся тем, что турбонасосный агрегат и камера сгорания установлены соосно, при этом турбина выполнена внутри цилиндрической части камеры сгорания, камера сгорания выполнена двухзонной и содержит дополнительные форсунки горючего на своей цилиндрической части ниже турбины, а четыре управляющих сопла соединены с первой зоной камеры сгорания трубопроводами, при этом между камерой сгорания и насосом окислителя выполнен сферический шарнир, содержащий внутренний шар и наружную сферическую оболочку, соединенную с силовыми штангами, на верхнем конце ТНА выполнен верхний шаровой шарнир, с которым соединены штоки управляющих механизмов.2. A liquid rocket engine containing a turbopump assembly, comprising, in turn, a turbine, oxidizer and fuel pumps and an additional fuel pump, and a combustion chamber having a cylindrical part with oxidizer and fuel nozzles and a nozzle with a main fuel manifold, characterized in that the turbopump unit and the combustion chamber are installed coaxially, while the turbine is made inside the cylindrical part of the combustion chamber, the combustion chamber is dual-zone and contains additional fuel nozzles on its cylinder of the lower part of the turbine, and four control nozzles are connected to the first zone of the combustion chamber by pipelines, while a spherical hinge is made between the combustion chamber and the oxidizer pump, containing an inner ball and an outer spherical shell connected to power rods, and an upper ball hinge is made at the upper end of the TNA with which the rods of the control mechanisms are connected. 3. Жидкостный ракетный двигатель по п.2, отличающийся тем, что выход из насоса окислителя соединен трубопроводом, содержащим клапаны окислителя с камерой сгорания.3. The liquid rocket engine according to claim 2, characterized in that the outlet of the oxidizer pump is connected by a pipe containing oxidizer valves to the combustion chamber. 4. Жидкостный ракетный двигатель по п.2 или 3, отличающийся тем, что в средней части цилиндрической части камеры сгорания выполнен кольцевой коллектор, в полость которого выходят дополнительные форсунки горючего.4. The liquid rocket engine according to claim 2 or 3, characterized in that an annular manifold is made in the middle part of the cylindrical part of the combustion chamber, into the cavity of which additional fuel nozzles exit. 5. Жидкостный ракетный двигатель по п.2 или 3, отличающийся тем, что ниже кольцевого коллектора выполнен дополнительный коллектор, в полость которого выходят дополнительные форсунки горючего.5. The liquid propellant rocket engine according to claim 2 or 3, characterized in that an additional manifold is made below the annular collector, into the cavity of which additional fuel nozzles exit. 6. Жидкостный ракетный двигатель по п.4, отличающийся тем, что ниже кольцевого коллектора выполнен дополнительный коллектор, в полость которого выходят дополнительные форсунки горючего. 6. The liquid propellant rocket engine according to claim 4, characterized in that an additional manifold is made below the annular collector, into the cavity of which additional fuel nozzles exit.
RU2012119354/11A 2012-05-11 2012-05-11 Anti-aircraft missile and liquid-propellant rocket RU2496090C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012119354/11A RU2496090C1 (en) 2012-05-11 2012-05-11 Anti-aircraft missile and liquid-propellant rocket

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012119354/11A RU2496090C1 (en) 2012-05-11 2012-05-11 Anti-aircraft missile and liquid-propellant rocket

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2496090C1 true RU2496090C1 (en) 2013-10-20

Family

ID=49357264

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012119354/11A RU2496090C1 (en) 2012-05-11 2012-05-11 Anti-aircraft missile and liquid-propellant rocket

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2496090C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2772670C1 (en) * 2020-12-15 2022-05-23 Борис Григорьевич Дегтярь Liquid rocket propulsion system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090293448A1 (en) * 2007-05-15 2009-12-03 James Robert Grote Simplified thrust chamber recirculating cooling system
RU2380650C1 (en) * 2008-11-07 2010-01-27 Николай Борисович Болотин Air-defense missile
US20120121892A1 (en) * 2010-11-17 2012-05-17 Diehl Bgt Defence Gmbh & Co. Kg Missile with an outer casing and an ablation layer applied thereto, matrix material and method for producing a missile

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090293448A1 (en) * 2007-05-15 2009-12-03 James Robert Grote Simplified thrust chamber recirculating cooling system
RU2380650C1 (en) * 2008-11-07 2010-01-27 Николай Борисович Болотин Air-defense missile
US20120121892A1 (en) * 2010-11-17 2012-05-17 Diehl Bgt Defence Gmbh & Co. Kg Missile with an outer casing and an ablation layer applied thereto, matrix material and method for producing a missile

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Добровольский М.В. Жидкостные ракетные двигатели. - М.: Машиностроение, 1968 с.231, рис.6.7. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2772670C1 (en) * 2020-12-15 2022-05-23 Борис Григорьевич Дегтярь Liquid rocket propulsion system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7900436B2 (en) Gas-generator augmented expander cycle rocket engine
RU2420669C1 (en) Liquid propellant engine with controlled thrust vector, and nozzle block of roll
RU2302547C1 (en) Liquid-propellant rocket engine
RU2431756C1 (en) Liquid propellant engine with controlled thrust vector, and nozzle block of roll
RU2382223C1 (en) Three-component liquid propellant rocket engine and method of its operation
RU2412370C1 (en) Liquid propellant rocket engine with controlled vector of thrust and unit of combustion chamber suspension
RU2300657C1 (en) Liquid-propellant rocket engine
RU2458245C1 (en) Liquid-propellant rocket engine and turbopump unit
RU2459971C1 (en) Carrier rocket, liquid-propellant rocket engine and roll nozzle block
RU2441170C1 (en) Liquid propellant rocket engine with controlled nozzle, and unit of bank nozzles
RU2531833C1 (en) Liquid propellant rocket engine
RU2455514C1 (en) Multistage booster-rocket, liquid propellant rocket engine and roll nozzle block
RU2496090C1 (en) Anti-aircraft missile and liquid-propellant rocket
RU2495273C1 (en) Liquid propellant rocket engine
RU2318129C1 (en) Turbo-pump unit of liquid-propellant engine
RU2562315C1 (en) Three-component liquid propellant rocket engine
RU2476708C1 (en) Liquid propellant rocket engine
RU2431053C1 (en) Liquid propellant rocket engine and roll nozzle block
RU2476709C1 (en) Liquid propellant rocket engine
RU2378166C1 (en) Multi-stage rocket carrier, method of its launching and nuclear rocket engine
RU2380651C1 (en) Multistaged air-defense missile
RU2514582C1 (en) Liquid propellant rocket engine
RU2531831C1 (en) Liquid fuel rocket motor
RU2484287C1 (en) Three-component liquid-propellant engine
RU2531835C1 (en) Liquid propellant rocket engine