RU2542650C2 - Rocket engine nozzle and its expansion gear - Google Patents

Rocket engine nozzle and its expansion gear Download PDF

Info

Publication number
RU2542650C2
RU2542650C2 RU2013130412/06A RU2013130412A RU2542650C2 RU 2542650 C2 RU2542650 C2 RU 2542650C2 RU 2013130412/06 A RU2013130412/06 A RU 2013130412/06A RU 2013130412 A RU2013130412 A RU 2013130412A RU 2542650 C2 RU2542650 C2 RU 2542650C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nozzle
petals
bell
rocket engine
plane
Prior art date
Application number
RU2013130412/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013130412A (en
Inventor
Ефим Исаакович Иоффе
Сергей Викторович Лянгузов
Александр Дмитриевич Крылов
Алевтина Петровна Ижуткина
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 RU2013130412/06A priority Critical patent/RU2542650C2/en
Publication of RU2013130412A publication Critical patent/RU2013130412A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2542650C2 publication Critical patent/RU2542650C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: invention relates to rocketry and can be used in production of rocket engine with expansion nozzle. Rocket engine nozzle comprises bell and folding adapter composed by tabs articulated with said bell by expander for changing of tabs from folded position to working position. Folded tab generatrix drawn through the plane of tab mirror plane is parallel with bell generatrix drawn through the same plane. Another invention of the set relates to rocket engine expansion gear including elements of articulation of tabs with nozzle bell that make the pantographs interconnecting the adjacent tabs. Every pantograph comprises lengthwise beam connected with each of two adjacent tabs by two articulated plates while every tab is connected with bell by guide elements.
EFFECT: simplified design of nozzle and its drive, decreased weight, higher reliability.
3 cl, 11 dwg

Description

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при создании ракетного двигателя с раздвижным соплом.The invention relates to rocket technology and can be used to create a rocket engine with a sliding nozzle.

Известно, что увеличение удельного импульса тяги за счет высокой степени расширения сопла при ограниченных габаритах ракеты и ракетного двигателя реализуется за счет применения сопла с телескопическими раздвижными насадками и механизмом их раздвижки [Фахрутдинов И.Х., Котельников А.В. Конструкция и проектирование ракетных двигателей твердого топлива: Учебник для машиностроительных вузов. - М.: Машиностроение, 1987. - 328 с: ил., страница 142, рис.6.14]. Данная конструкция применяется при наличии свободного объема между срезом раструба сопла и днищем ракетного двигателя. В указанном свободном объеме размещены раздвижные телескопические насадки и механизм их раздвижки. Рассматриваемая конструкция не применима в случае отсутствия (дефицита) свободного объема перед срезом раструба сопла (или, когда данный объем занят какими-либо агрегатами ракетного двигателя).It is known that an increase in the specific impulse of thrust due to the high degree of expansion of the nozzle with limited dimensions of the rocket and rocket engine is realized through the use of a nozzle with telescopic sliding nozzles and a mechanism for their expansion [Fakhrutdinov I.Kh., Kotelnikov A.V. Design and Design of Solid Fuel Rocket Engines: A Textbook for Engineering Universities. - M.: Mechanical Engineering, 1987. - 328 s: ill., Page 142, Fig. 6.14]. This design is used in the presence of free volume between the nozzle cut of the nozzle and the bottom of the rocket engine. In the indicated free volume there are sliding telescopic nozzles and a mechanism for their sliding. The design under consideration is not applicable in the absence (deficit) of free volume before the nozzle nozzle cut (or when this volume is occupied by any rocket engine units).

Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к предлагаемому изобретению является лепестковое сопло и механизм его раздвижки [Фахрутдинов И.Х., Котельников А.В. Конструкция и проектирование ракетных двигателей твердого топлива: Учебник для машиностроительных вузов. - М.: Машиностроение, 1987. - 328 с: ил., страница 145, рис.6.20]. Сопло ракетного двигателя содержит раструб и складной насадок, образованный лепестками, кинематически связанными с раструбом механизмом раздвижки, обеспечивающим перевод лепестков из сложенного положения в рабочее. Сложенным положением лепестков может являться их вертикальное (радиальное) расположение, при котором требуется минимальный свободный объем перед срезом раструба сопла. Недостатками рассматриваемой конструкции являются:The closest in technical essence and the achieved positive effect to the proposed invention is the flap nozzle and the mechanism of its expansion [Fakhrutdinov I.Kh., Kotelnikov A.V. Design and Design of Solid Fuel Rocket Engines: A Textbook for Engineering Universities. - M .: Mechanical Engineering, 1987. - 328 s: ill., Page 145, Fig. 6.20]. The nozzle of the rocket engine contains a bell and a folding nozzle formed by petals kinematically connected with the bell by a sliding mechanism, providing the transfer of the petals from the folded position to the working one. The folded position of the petals may be their vertical (radial) location, which requires a minimum free volume before cutting the nozzle socket. The disadvantages of this design are:

- сравнительно большие габариты сопла в сложенном положении, вследствие чего требуется наличие свободного объема перед срезом раструба сопла при складывании лепестков поворотом вперед (почти на 180°), или требуется свободный объем в радиальном направлении (увеличение миделя ракеты) при складывании лепестков поворотом в вертикальное (радиальное) положение (на 90°). Большие габариты сопла в сложенном положении также обусловлены тем, что кривизна поворотных лепестков направлена в противоположную сторону относительно кривизны смежных элементов (например, днища предыдущей ступени, обечайки межступенчатого отсека),- the relatively large dimensions of the nozzle in the folded position, as a result of which there is a need for free volume before cutting the nozzle nozzle when folding the petals by turning forward (by almost 180 °), or free space in the radial direction (increasing the missile’s midship) when folding the petals is turned vertically ( radial) position (90 °). The large dimensions of the nozzle in the folded position are also due to the fact that the curvature of the rotary lobes is directed in the opposite direction relative to the curvature of adjacent elements (for example, the bottom of the previous stage, the shell of the interstage compartment),

- большое количество лепестков, приводящее как к структурному усложнению конструкции, так и к большому количеству стыков между лепестками, что также снижает надежность сопла при работе. Большое (8 и более) количество поворотных лепестков объясняется тем, что кривизна лепестков увеличивает габарит сложенного сопла (чем больше лепестков, тем меньше кривизна (отношение прогиба поперечного сечения к его хорде) одного лепестка),- a large number of petals, leading both to structural complexity of the design, and to a large number of joints between the petals, which also reduces the reliability of the nozzle during operation. A large (8 or more) number of rotary petals is explained by the fact that the curvature of the petals increases the size of the folded nozzle (the more petals, the less curvature (the ratio of the deflection of the cross section to its chord) of one petal),

- сложность механизма раздвижки, содержащего систему синхронизации поворота лепестков, сложность механизма раздвижки обуславливает его низкую надежность,- the complexity of the sliding mechanism containing a synchronization system for turning the petals, the complexity of the sliding mechanism leads to its low reliability,

- большая масса конструкции, обусловленная сложностью конструкции механизма раздвижки и сопла и большим числом лепестков, каждый из которых содержит узел крепления лепестка к механизму раздвижки.- a large mass of the structure, due to the complexity of the design of the sliding mechanism and the nozzle and a large number of petals, each of which contains a node for attaching the petal to the sliding mechanism.

Технической задачей настоящего изобретения является упрощение конструкции сопла и механизма его раздвижки, уменьшение массы конструкции, повышение ее надежности, уменьшение габаритов сопла в сложенном положении.The technical task of the present invention is to simplify the design of the nozzle and its sliding mechanism, reducing the mass of the structure, increasing its reliability, reducing the size of the nozzle in the folded position.

Сущность изобретения «сопло ракетного двигателя» заключается в том, что в сопле ракетного двигателя, содержащем раструб и складной насадок, образованный лепестками, кинематически связанными с раструбом механизмом раздвижки, обеспечивающим перевод лепестков из сложенного положения в рабочее, образующая лепестка в сложенном положении, проведенная через плоскость его симметрии, параллельна образующей раструба, проведенной через эту же плоскость.The essence of the invention “rocket engine nozzle” is that in the nozzle of a rocket engine containing a bell and a folding nozzle formed by petals kinematically connected with the bell by a sliding mechanism, providing the transfer of the petals from the folded position to the working, forming the petal in the folded position, drawn through the plane of its symmetry, parallel to the generatrix of the bell, drawn through the same plane.

Сущность изобретения «механизм раздвижки сопла ракетного двигателя» заключается в том, что в механизме раздвижки сопла ракетного двигателя по предыдущему абзацу, содержащем элементы кинематической связи лепестков с раструбом сопла ракетного двигателя, элементы кинематической связи лепестков с раструбом образуют пантографы, связывающие соседние лепестки друг с другом. Каждый пантограф содержит продольную балку, связанную с каждым из двух соседних лепестков двумя шарнирно закрепленными планками. Каждый лепесток связан с раструбом направляющими элементами. В соседние лепестки может быть установлена с возможностью продольного перемещения штанга, расположенная перпендикулярно продольной оси сопла, а со штангой связан шток, установленный с возможностью продольного перемещения в стакане и образующий со стаканом подпоршневую полость, с которой сообщен пиропатрон. Стакан может образовывать продольную балку.The essence of the invention, “the mechanism for extending the nozzle of the rocket engine” is that in the mechanism for extending the nozzle of the rocket engine according to the previous paragraph, containing elements of the kinematic connection of the petals with the bell of the nozzle of the rocket engine, the elements of the kinematic connection of the petals with the bell form pantographs connecting adjacent petals to each other . Each pantograph contains a longitudinal beam connected to each of two adjacent petals by two pivotally fixed strips. Each petal is connected with a bell by guide elements. A rod located perpendicular to the longitudinal axis of the nozzle can be installed in adjacent petals with the possibility of longitudinal movement, and a rod mounted with the possibility of longitudinal movement in the glass and forming a piston cavity with which the squib is connected can be connected with the rod. The glass may form a longitudinal beam.

Технический результат в сопле ракетного двигателя достигается тем, что при параллельности образующей лепестка в сложенном положении, проведенной через плоскость его симметрии, образующей раструба, проведенной через эту же плоскость, сложенное положение лепестков образовано плоско-параллельным перемещением в радиально-осевом направлении каждого лепестка относительно его рабочего положения. Конфигурация сложенного положения лепестка, при которой любая его грань параллельна этой же грани лепестка в его рабочем положении, обеспечивает как кинематическую простоту складывания сопла, так и ее компактность. Кинематическая простота складывания обусловлена тем, что для складывания - раздвижки используется плоско-параллельное перемещение лепестков - самый простейший тип движения в природе. При этом одновременно обеспечивается компактность складывания за счет того, что при радиальном перемещении лепестков вверх за счет кривизны днища предыдущей ступени увеличивается свободное пространство для лепестка по направлению к этому днищу. При радиально-осевом перемещении лепестков вверх-вперед указанное свободное пространство для лепестка становится еще больше. Таким образом, предлагаемая компоновка сложенного сопла (равной степени расширения) обеспечивается в таких радиальных и осевых габаритах, в которых невозможно разместить ни телескопически сдвигаемый насадок, ни поворотный лепесток. При перемещении лепестков предлагаемой конструкции, их смежные продольные кромки движутся навстречу друг другу, а торцовые кромки перемещаются «вскользь» (с малым сближением, обусловленным непараллельностью кромки направлению движения) относительно кромок раструба. При этом достигается надежное сопряжение кромок лепестков в рабочем положении. Потребное для предлагаемой складки количество лепестков, кривизна которых направлена в одну сторону со смежными элементами (например, днищем предыдущей ступени, обечайкой межступенчатого отсека), является минимальным (сопло с поворотными лепестками содержит 8 и более лепестков вследствие того, что кривизна лепестков (зависящая от их количества) увеличивает габариты сложенного сопла). Минимальное количество лепестков не только структурно упрощает конструкцию, но и уменьшает количество стыков между лепестками, чем увеличивает надежность конструкции. Кинематическая простота складывания сопла создает предпосылки для упрощения механизма раздвижки сопла.The technical result in the nozzle of a rocket engine is achieved by the fact that when the generatrix of the lobe is parallel in the folded position, drawn through its symmetry plane, which forms the socket drawn through the same plane, the folded position of the petals is formed by a plane-parallel movement in the radial-axial direction of each petal relative to its working position. The configuration of the folded position of the petal, in which any face is parallel to the same face of the petal in its working position, provides both the kinematic simplicity of folding the nozzle and its compactness. The kinematic simplicity of folding is due to the fact that for folding - sliding, plane-parallel movement of the petals is used - the simplest type of movement in nature. At the same time, folding is ensured at the same time due to the fact that when the petals radially move upward due to the curvature of the bottom of the previous stage, the free space for the petal increases towards this bottom. With the radial-axial movement of the petals up and down, the indicated free space for the petal becomes even greater. Thus, the proposed layout of the folded nozzle (equal to the degree of expansion) is provided in such radial and axial dimensions that it is impossible to accommodate either a telescopically movable nozzle or a rotary lobe. When moving the petals of the proposed design, their adjacent longitudinal edges move towards each other, and the end edges move “in passing” (with a small approximation due to the parallelism of the edge to the direction of movement) relative to the edges of the socket. This ensures reliable mating of the edges of the petals in the working position. The number of petals required for the proposed fold, the curvature of which is directed in the same direction with adjacent elements (for example, the bottom of the previous stage, the shell of the interstage compartment), is minimal (the nozzle with rotary petals contains 8 or more petals due to the curvature of the petals (depending on their quantities) increases the dimensions of the folded nozzle). The minimum number of petals not only structurally simplifies the design, but also reduces the number of joints between the petals, which increases the reliability of the design. The kinematic simplicity of folding the nozzle creates the prerequisites for simplifying the mechanism of sliding the nozzle.

Технический результат в механизме раздвижки сопла ракетного двигателя достигается как простейшим (плоско-параллельным) характером перемещения лепестков для их складывания - раздвижки, так и тем, что в механизме раздвижки системы раздвижки лепестков и система синхронизации их движения объединены в единый узел. В этот же узел включен силовой привод раздвижки. Плоско-параллельное перемещение лепестков друг относительно друга обеспечивается пантографами, содержащими продольную балку, связанную с каждым из двух соседних лепестков двумя шарнирно закрепленными планками. При изменении расстояния между лепестками, связанными посредством пантографов в кольцевую систему, автоматически изменяется радиальное положение каждого лепестка. Осевое положение каждого лепестка при изменении его радиального положения регламентируется направляющими элементами, связывающими каждый лепесток с раструбом. Включение силового привода в механизм раздвижки достигается тем, что в соседние лепестки установлена с возможностью продольного перемещения штанга, расположенная перпендикулярно продольной оси сопла, а со штангой связан силовой привод. Силовой привод образует шток, установленный с возможностью продольного перемещения в стакане и образующий со стаканом подпоршневую полость, с которой сообщен пиропатрон. Совмещение стакана с продольной балкой упрощает конструкцию и снижает ее массу.The technical result in the mechanism of sliding the nozzle of the rocket engine is achieved both by the simplest (plane-parallel) nature of the movement of the petals for their folding - sliding, and by the fact that in the sliding mechanism of the sliding system of the petals and the synchronization system of their movement are combined into a single unit. The sliding drive is also included in the same assembly. Plane-parallel movement of the petals relative to each other is provided by pantographs containing a longitudinal beam connected to each of two adjacent petals by two pivotally fixed strips. When the distance between the petals connected by pantographs to the ring system changes, the radial position of each petal automatically changes. The axial position of each petal when changing its radial position is governed by guiding elements connecting each petal with a bell. The inclusion of the power drive in the sliding mechanism is achieved by the fact that a rod located perpendicular to the longitudinal axis of the nozzle is mounted with the possibility of longitudinal movement in adjacent petals, and a power drive is connected to the rod. The power drive forms a rod, mounted with the possibility of longitudinal movement in the glass and forming a piston cavity with the glass, with which the squib is connected. The combination of the glass with the longitudinal beam simplifies the design and reduces its weight.

Данное техническое решение не известно из патентной и технической литературы.This technical solution is not known from the patent and technical literature.

Изобретение поясняется следующим графическим материалом:The invention is illustrated by the following graphic material:

на фиг.1 показан вид сбоку сопла в сложенном положении;figure 1 shows a side view of the nozzle in the folded position;

на фиг.2 показана выноска А фиг.1 в виде продольного разреза сопла в сложенном положении;figure 2 shows the leader And figure 1 in the form of a longitudinal section of the nozzle in the folded position;

на фиг.3 показан вид сзади сопла (на его срез) в сложенном положении;figure 3 shows a rear view of the nozzle (on its slice) in the folded position;

на фиг.4 показано сопло в сложенном положении в плоскости расположения направляющего элемента (нижняя половина рисунка без вырезов, верхняя половина - продольный разрез сопла Б-Б фиг.3);figure 4 shows the nozzle in the folded position in the plane of the guide element (the lower half of the figure without cutouts, the upper half is a longitudinal section of the nozzle BB of Fig.3);

на фиг.5 показано сопло в сложенном положении в изометрии (вид «спереди-сбоку»);figure 5 shows the nozzle in the folded position in isometric view (front-side view);

на фиг.6 показано сопло в сложенном положении в изометрии (вид «сзади-сбоку»);figure 6 shows the nozzle in the folded position in isometric view (rear-side view);

на фиг.7 показан вид сбоку сопла в рабочем положении;7 shows a side view of the nozzle in the operating position;

на фиг.8 показана выноска В фиг.7 в виде продольного разреза сопла в рабочем положении;on Fig shows the leader In Fig.7 in the form of a longitudinal section of the nozzle in the working position;

на фиг.9 показано сопло в рабочем положении в плоскости расположения направляющего элемента (нижняя половина рисунка без вырезов, верхняя половина - продольный разрез сопла Б-Б фиг.3 (с учетом рабочего положения));figure 9 shows the nozzle in the working position in the plane of the guide element (the lower half of the figure without cuts, the upper half is a longitudinal section of the nozzle BB of Fig.3 (taking into account the working position));

на фиг.10 показано сопло в рабочем положении в изометрии (вид «спереди-сбоку»);figure 10 shows the nozzle in the working position in isometric view (front-side view);

на фиг.11 показано сопло в рабочем положении в изометрии (вид «сзади-сбоку»).figure 11 shows the nozzle in the working position in isometric view (rear-side view).

Сопло ракетного двигателя содержит раструб 1 и складной насадок, образованный лепестками 2 (фиг.1). Лепестки 2 кинематически связанны с раструбом 1 механизмом раздвижки, обеспечивающим перевод лепестков 2 из сложенного положения L в рабочее положение N (фиг.2). Образующая Y лепестка 2 (фиг.4) в сложенном положении L, проведенная через плоскость Z его симметрии (фиг.3), параллельна образующей F раструба 1 (фиг.4), проведенной через эту же плоскость Z (фиг.3). На фиг.2 рабочее положение N лепестков 2 показано штриховой линией, пересекающей днище 3 предыдущей ступени, показанное тонкой линией. Сложенное положение L лепестков 2 не пересекает ни днище 3 предыдущей ступени, ни агрегаты 4 ракетного двигателя. Сложенное положение L лепестков 2 образовано плоско-параллельным перемещением в радиально-осевом направлении каждого лепестка 2 относительно его рабочего положения N. Лепестки 2 содержат продольные кромки 5 и торцовые кромки 6. Продольные кромки 5 в любом положении лепестков 2 параллельны друг другу.The nozzle of the rocket engine contains a bell 1 and a folding nozzle formed by the petals 2 (figure 1). The petals 2 are kinematically connected with the bell 1 by a sliding mechanism, providing the transfer of the petals 2 from the folded position L to the working position N (figure 2). Generating Y of the petal 2 (Fig. 4) in the folded position L, drawn through the plane Z of its symmetry (Fig. 3), parallel to the generatrix F of the socket 1 (Fig. 4), drawn through the same plane Z (Fig. 3). In Fig.2, the operating position of the N petals 2 is shown by a dashed line intersecting the bottom 3 of the previous stage, shown by a thin line. The folded position L of the petals 2 does not intersect either the bottom 3 of the previous stage, nor the units 4 of the rocket engine. The folded position L of the petals 2 is formed by a plane-parallel movement in the radial-axial direction of each petal 2 relative to its working position N. The petals 2 contain longitudinal edges 5 and end edges 6. The longitudinal edges 5 in any position of the petals 2 are parallel to each other.

Механизм раздвижки сопла ракетного двигателя по предыдущему абзацу содержит элементы кинематической связи лепестков 2 с раструбом 1. Элементы кинематической связи лепестков 2 с раструбом 1 образуют пантографы 7, связывающие соседние лепестки 2 друг с другом. Каждый пантограф 7 содержит продольную балку 8, связанную с каждым из двух соседних лепестков 2 двумя шарнирно закрепленными планками 9. Планки 9 установлены на продольной балке 8 посредством балочных шарниров 10 и связаны с лепестками 2 посредством лепестковых шарниров 11. Указанная конструктивная схема пантографов 7 обеспечивает то, что в любом своем положении лепестки 2 располагаются параллельно друг другу, т.е. определяет плоско - параллельный характер возможного перемещения лепестков 2, вызывающее изменение их радиального положения. Осевое положение каждого лепестка 2 при изменении его радиального положения регламентируется направляющими элементами 12, связывающими каждый лепесток 2 с раструбом 1. Простейшим направляющим элементом 12 является стержень, по которому может скользить проушина 13, жестко связанная с лепестком 2. Направляющие элементы 12 расположены в плоскости симметрии Z лепестков 2 (фиг.4). В соседние лепестки 2 может быть установлена с возможностью продольного перемещения штанга 14, расположенная перпендикулярно продольной оси сопла. Штанга 14 не только обеспечивает центрирование соседних лепестков 2 друг относительно друга, но и является упором для силового привода раздвижки. Силовой привод раздвижки выполнен в виде связанного со штангой 14 штока 15, установленного с возможностью продольного перемещения в стакане 16. Шток 15 образует со стаканом 16 подпоршневую полость 17, с которой сообщен пиропатрон 18. С целью упрощения конструкции и снижения ее массы стакан 16 может образовывать продольную балку 8 (быть совмещенным с ней).The mechanism for extending the nozzle of a rocket engine according to the previous paragraph contains elements of the kinematic connection of the petals 2 with the bell 1. Elements of the kinematic connection of the petals 2 with the bell 1 form pantographs 7 connecting adjacent petals 2 to each other. Each pantograph 7 contains a longitudinal beam 8 connected to each of two adjacent petals 2 by two pivotally fixed strips 9. The strips 9 are mounted on the longitudinal beam 8 by means of beam hinges 10 and are connected to the petals 2 by means of petal hinges 11. The indicated design of the pantographs 7 ensures that that in any position, the petals 2 are parallel to each other, i.e. determines the plane - parallel nature of the possible movement of the petals 2, causing a change in their radial position. The axial position of each petal 2 when changing its radial position is regulated by the guiding elements 12, connecting each petal 2 with the bell 1. The simplest guiding element 12 is a rod along which the eye 13 can slide, rigidly connected to the petal 2. The guiding elements 12 are located in the plane of symmetry Z petals 2 (figure 4). In adjacent petals 2 can be installed with the possibility of longitudinal movement of the rod 14 located perpendicular to the longitudinal axis of the nozzle. The rod 14 not only provides centering of the adjacent petals 2 relative to each other, but also is an emphasis for the power drive sliding. The sliding actuator is made in the form of a rod 15 connected with the rod 14 and mounted with the possibility of longitudinal movement in the glass 16. The rod 15 forms a piston cavity 17 with the glass 16, with which the squib 18 is connected. In order to simplify the design and reduce its weight, the glass 16 can form longitudinal beam 8 (to be combined with it).

Устройство работает следующим образом. В сложенном положении L лепестков 2 кольцо, образованное лепестками 2 и пантографами 7 с зафиксированным радиальным положением лепестков 2 посредством пантографов 7, удерживается и центрируется относительно раструба 1 направляющими элементами 12. В сложенном положении L лепестки 2 располагаются между агрегатами 4 ракетного двигателя и днищем 3 предыдущей ступени (причем, раструб 1 практически упирается в днище 3). После отделения днища 3 предыдущей ступени перевод лепестков 2 в рабочее положение N производится подачей электрического импульса на пиропатроны 18. В подпоршневой полости 17 возникает давление, воздействующее на шток 15 и стакан 16, расталкивая их. При упоре штока 15 в штангу 14 происходит выталкивание стакана 16 и, соответственно, продольной балки 8 вперед. Перемещение продольной балки 8 вперед относительно лепестков 2 вызывает синхронный поворот планок 9. При синхронном повороте планок 9 происходит взаимное сближение лепестков 2. Взаимное сближение лепестков 2 приводит к сжатию (уменьшению радиуса) кольца, образованного лепестками 2 и пантографами 7, т.е. к центростремительному радиальному перемещению лепестков 2. В процессе центростремительного радиального перемещения лепестков 2 по направляющим элементам 12 (стержням) скользят проушины 13, каждая из которых жестко связана со своим лепестком 2. Тем самым регламентируется осевое положение каждого лепестка 2 при изменении его радиального положения в процессе центростремительного радиального перемещения лепестков 2. В результате радиально-осевого перемещения лепестков 2 их продольные кромки 5 смыкаются между собой, а торцовые кромки 6 примыкают к раструбу 1, обеспечивая герметичность сопла в рабочем положении N, а лепестки 2 занимают рабочее положение N. Лепестки 2 фиксируются друг относительно друга известными механизмами, например, цанговыми защелками. Далее производится запуск ракетного двигателя, и сопло работает как единое целое.The device operates as follows. In the folded position L of the petals 2, the ring formed by the petals 2 and pantographs 7 with the fixed radial position of the petals 2 by means of the pantographs 7 is held and centered relative to the socket 1 by the guide elements 12. In the folded position L, the petals 2 are located between the units 4 of the rocket engine and the bottom 3 of the previous one steps (moreover, the bell 1 practically abuts against the bottom 3). After separation of the bottom 3 of the previous stage, the petals 2 are transferred to the operating position N by applying an electric impulse to the squib 18. In the sub-piston cavity 17 pressure arises that acts on the rod 15 and the glass 16, pushing them apart. When the rod 15 rests on the rod 14, the cup 16 and, accordingly, the longitudinal beam 8 are pushed forward. Moving the longitudinal beam 8 forward relative to the petals 2 causes a synchronous rotation of the strips 9. With the synchronous rotation of the strips 9 there is a mutual approach of the petals 2. The mutual approach of the petals 2 leads to compression (reduction of the radius) of the ring formed by the petals 2 and pantographs 7, i.e. to the centripetal radial movement of the petals 2. In the process of centripetal radial movement of the petals 2 along the guide elements 12 (rods), the eyes 13 slide, each of which is rigidly connected to its petal 2. This regulates the axial position of each petal 2 when changing its radial position in the process centripetal radial movement of the petals 2. As a result of the radial-axial movement of the petals 2, their longitudinal edges 5 are joined together, and the end edges 6 of the prima ayut to the funnel 1, ensuring the tightness of the nozzle in the working position N, the pitch 2 as the working position N. Petals 2 are fixed relative to each other known mechanisms, for example, collet latch. Next, a rocket engine is launched, and the nozzle works as a unit.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого изобретения, по сравнению с прототипом, в качестве которого выбраны лепестковое сопло и механизм его раздвижки [Фахрутдинов И.Х., Котельников А.В. Конструкция и проектирование ракетных двигателей твердого топлива: Учебник для машиностроительных вузов. - М.: Машиностроение, 1987. - 328 с: ил., страница 145, рис.6.20], заключается в упрощении конструкции сопла и механизма его раздвижки, уменьшении массы конструкции, повышении ее надежности, уменьшении габаритов сопла в сложенном положении.Feasibility study of the present invention, in comparison with the prototype, which selected the petal nozzle and the mechanism of its expansion [Fakhrutdinov I.Kh., Kotelnikov A.V. Design and Design of Solid Fuel Rocket Engines: A Textbook for Engineering Universities. - M .: Mechanical Engineering, 1987. - 328 s: ill., Page 145, Fig. 6.20], consists in simplifying the design of the nozzle and its sliding mechanism, reducing the mass of the structure, increasing its reliability, reducing the size of the nozzle in the folded position.

Claims (3)

1. Сопло ракетного двигателя, содержащее раструб и складной насадок, образованный лепестками, кинематически связанными с раструбом механизмом раздвижки, обеспечивающим перевод лепестков из сложенного положения в рабочее, отличающееся тем, что образующая лепестка в сложенном положении, проведенная через плоскость его симметрии, параллельна образующей раструба, проведенной через эту же плоскость.1. The nozzle of a rocket engine containing a bell and collapsible nozzles formed by petals kinematically connected to the bell by a sliding mechanism, providing the transfer of the petals from the folded position to the working one, characterized in that the generatrix of the petal in the folded position, drawn through its plane of symmetry, is parallel to the generatrix of the bell drawn through the same plane. 2. Механизм раздвижки сопла ракетного двигателя по п.1, содержащий элементы кинематической связи лепестков с раструбом сопла ракетного двигателя, отличающийся тем, что элементы кинематической связи лепестков с раструбом образуют пантографы, связывающие соседние лепестки друг с другом, причем каждый пантограф содержит продольную балку, связанную с каждым из двух соседних лепестков двумя шарнирно закрепленными планками, а каждый лепесток связан с раструбом направляющими элементами.2. The mechanism for extending the nozzle of a rocket engine according to claim 1, containing elements of the kinematic connection of the petals with the bell of the nozzle of the rocket engine, characterized in that the elements of the kinematic connection of the petals with the bell form pantographs connecting adjacent petals to each other, each pantograph containing a longitudinal beam, connected to each of two adjacent petals by two pivotally fixed strips, and each petal is connected with a bell by guide elements. 3. Механизм раздвижки сопла ракетного двигателя по п.2, отличающийся тем, что в соседние лепестки установлена с возможностью продольного перемещения штанга, расположенная перпендикулярно продольной оси сопла, а со штангой связан шток, установленный с возможностью продольного перемещения в стакане и образующий со стаканом подпоршневую полость, с которой сообщен пиропатрон, причем стакан образует продольную балку. 3. The sliding mechanism of the nozzle of a rocket engine according to claim 2, characterized in that a rod located perpendicular to the longitudinal axis of the nozzle is mounted in adjacent petals, and a rod mounted with the possibility of longitudinal movement in the glass and forming a piston with the glass is connected to the rod the cavity with which the squib is connected, and the glass forms a longitudinal beam.
RU2013130412/06A 2013-07-02 2013-07-02 Rocket engine nozzle and its expansion gear RU2542650C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013130412/06A RU2542650C2 (en) 2013-07-02 2013-07-02 Rocket engine nozzle and its expansion gear

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013130412/06A RU2542650C2 (en) 2013-07-02 2013-07-02 Rocket engine nozzle and its expansion gear

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013130412A RU2013130412A (en) 2015-01-10
RU2542650C2 true RU2542650C2 (en) 2015-02-20

Family

ID=53278993

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013130412/06A RU2542650C2 (en) 2013-07-02 2013-07-02 Rocket engine nozzle and its expansion gear

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2542650C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2602462C1 (en) * 2015-08-31 2016-11-20 Публичное акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" Rocket engine nozzle with extension mechanism
RU2614436C1 (en) * 2015-11-27 2017-03-28 Публичное акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" Rocket engine nozzle with expansion mechanism
RU2661079C1 (en) * 2017-06-19 2018-07-11 Публичное акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" Rocket engine nozzle with extension mechanism

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3743185A (en) * 1970-11-26 1973-07-03 Secr Defence Noise suppressor for jet engines
US4676436A (en) * 1984-11-02 1987-06-30 Unidynamics Phoenix, Inc. Rocket motor nozzle extension system
RU2313686C1 (en) * 2006-06-13 2007-12-27 Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" Rocket engine expandable nozzle
RU2364741C1 (en) * 2008-04-09 2009-08-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Исследовательский Центр имени М.В. Келдыша" Cruise multi-chamber propulsion system with nozzle extension (versions)
RU2455517C1 (en) * 2011-03-02 2012-07-10 Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" Nozzle of variable expansion degree

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3743185A (en) * 1970-11-26 1973-07-03 Secr Defence Noise suppressor for jet engines
US4676436A (en) * 1984-11-02 1987-06-30 Unidynamics Phoenix, Inc. Rocket motor nozzle extension system
RU2313686C1 (en) * 2006-06-13 2007-12-27 Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" Rocket engine expandable nozzle
RU2364741C1 (en) * 2008-04-09 2009-08-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Исследовательский Центр имени М.В. Келдыша" Cruise multi-chamber propulsion system with nozzle extension (versions)
RU2455517C1 (en) * 2011-03-02 2012-07-10 Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" Nozzle of variable expansion degree

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2602462C1 (en) * 2015-08-31 2016-11-20 Публичное акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" Rocket engine nozzle with extension mechanism
RU2614436C1 (en) * 2015-11-27 2017-03-28 Публичное акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" Rocket engine nozzle with expansion mechanism
RU2661079C1 (en) * 2017-06-19 2018-07-11 Публичное акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" Rocket engine nozzle with extension mechanism

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013130412A (en) 2015-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2542650C2 (en) Rocket engine nozzle and its expansion gear
US9982627B2 (en) Thrust reverser unit having both nested cascades translating linearly and only one cascade rotational
US9884675B2 (en) System for changing the pitch of the blades of a propeller
CN104089547B (en) A kind of Deployment and locking device of folding rudder face
CN108871103B (en) Time delay unfolding mechanism of small missile folding rudder piece
CN106809374B (en) Synchronous wing unfolding system for catapult unmanned aerial vehicle folding wing and using method
CN105759537B (en) A kind of expandable type light shield
CN103837045B (en) Foldable diamond-shaped missile wing spread system
CN104466341A (en) Spherical antenna supporting mechanism
RU2614436C1 (en) Rocket engine nozzle with expansion mechanism
CN107946724A (en) It is a kind of using six-bar mechanism as the space folding and unfolding mechanism that can open up unit
CN105366035A (en) Apparatus and method for arrestment of a flight control surface
CN104677200A (en) Secondary folded-wing-surface transverse unfolding mechanism
CN107128478B (en) Quick unfolding device for folding wing
RU2620480C1 (en) Rocket engine nozzle
US3279181A (en) Exhaust flow turning means for turbofan type engines
CN107768796A (en) The deployable spaceborne parabola antenna of petal type
CN206664921U (en) Launch the wing synchronous expansion system of unmanned vehicle folding wings
US1078168A (en) Rotary motor.
US3153454A (en) Pitch changing mechanism
US3314609A (en) Vectorable plug cluster nozzle rocket
RU2602462C1 (en) Rocket engine nozzle with extension mechanism
CN109927883A (en) A kind of synchronization mechanism applied to unmanned plane wing-folding
US11187186B2 (en) Exhaust nozzle of a gas turbine engine
RU2321762C1 (en) Rocket propulsion plant on solid fuel

Legal Events

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

Effective date: 20180703