RU2600187C2 - Solid propellant rocket engine - Google Patents

Solid propellant rocket engine Download PDF

Info

Publication number
RU2600187C2
RU2600187C2 RU2015137371/06A RU2015137371A RU2600187C2 RU 2600187 C2 RU2600187 C2 RU 2600187C2 RU 2015137371/06 A RU2015137371/06 A RU 2015137371/06A RU 2015137371 A RU2015137371 A RU 2015137371A RU 2600187 C2 RU2600187 C2 RU 2600187C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pressure
rocket engine
solid propellant
piston
jar
Prior art date
Application number
RU2015137371/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015137371A (en
Inventor
Александр Тихонович Зиньковский
Original Assignee
Александр Тихонович Зиньковский
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 Александр Тихонович Зиньковский filed Critical Александр Тихонович Зиньковский
Priority to RU2015137371/06A priority Critical patent/RU2600187C2/en
Publication of RU2015137371A publication Critical patent/RU2015137371A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2600187C2 publication Critical patent/RU2600187C2/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K9/00Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
    • F02K9/08Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof using solid propellants
    • F02K9/32Constructional parts; Details not otherwise provided for
    • F02K9/34Casings; Combustion chambers; Liners thereof

Abstract

FIELD: rocket technics.
SUBSTANCE: invention relates to rocket engineering and can be used during development of a solid propellant rocket engine for an aircraft having overall size limitations in the initial state, with a payload, the length of which is comparable with the length of the rocket engine housing. Solid propellant rocket engine comprises a housing, in the inner cavity of which there is a charge, a nozzle and a front cover made in the form of a jar, the inner cylindrical surface of which contacts with a piston installed with the possibility of longitudinal movement. On the piston by means of securing assemblies a payload is fixed. Between the piston and the jar bottom a pressure accumulator is arranged, and on the open end of the jar there is a thrust collar. Pressure accumulator is designed to create a pressure in the jar exceeding the one calculated for the jar shell by a value equal to or less than the pressure created in the housing inner cavity due to the charge combustion.
EFFECT: invention provides decreased weight and reliability of a solid propellant rocket engine.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при создании ракетного двигателя твердого топлива (РДТТ) летательного аппарата, имеющего габаритные ограничения в исходном состоянии, с полезным грузом, разгоняемым РДТТ (капсулой с приборами или снарядом, или РДТТ последующей ступени), причем длина полезного груза сопоставима с длиной корпуса РДТТ.The invention relates to rocket technology and can be used to create a solid propellant rocket engine (solid propellant rocket engine) of an aircraft having overall limitations in the initial state, with a payload accelerated by a solid propellant rocket engine (capsule with devices or a projectile, or solid propellant rocket engine of the next stage), and the useful length load is comparable with the length of the body of the solid propellant rocket engine.

Известен летательный аппарат, содержащий РДТТ, в полости передней крышки которого, выполненной в виде стакана, для уменьшения габаритов РДТТ и летательного аппарата в целом частично (по длине) размещен полезный груз, разгоняемый РДТТ (патент RU 2222771 C1, F42B 15/00, опубл. 27.01.2004, бюл. №3). Недостатком указанного устройства является то, что полезный груз размещен по длине в полости стакана не полностью, а лишь своей кормовой частью, что не позволяет в полной мере сократить длину летательного аппарата.Known aircraft containing solid propellant rocket engine, in the cavity of the front cover of which is made in the form of a glass, to reduce the dimensions of solid rocket motor and the aircraft as a whole partially (in length) placed payload accelerated by solid rocket engine (patent RU 2222771 C1, F42B 15/00, publ. January 27, 2004, Bulletin No. 3). The disadvantage of this device is that the payload is not completely placed along the length in the glass cavity, but only by its stern, which does not allow to fully reduce the length of the aircraft.

В ракетном двигателе твердого топлива (патент US 6647889), содержащем корпус, во внутренней полости которого размещен заряд, сопло, переднюю крышку, выполненную в виде стакана, с внутренней цилиндрической поверхностью которого контактирует поршень, установленный с возможностью продольного перемещения, на поршне посредством узлов фиксации закреплен полезный груз, причем между поршнем и дном стакана установлен аккумулятор давления, а на открытом торце стакана установлен упорный буртик, проблема уменьшения длины решена. Однако недостатком данного летательного аппарата является повышенная масса стакана, цилиндрическая обечайка которого предназначена для работы не только под действием давления изнутри, но и под действием на нее наружного (относительно стакана) внутрикамерного давления, возникающего в корпусе при работе РДТТ.In a solid propellant rocket engine (US Pat. No. 6,647,889), comprising a housing in which an internal charge is placed, a nozzle, a front cover made in the form of a cup, with a piston mounted with the possibility of longitudinal movement in contact with the piston by means of fixation units a payload is fixed, and a pressure accumulator is installed between the piston and the bottom of the cup, and a thrust shoulder is installed on the open end of the cup, the problem of reducing the length is solved. However, the disadvantage of this aircraft is the increased mass of the glass, the cylindrical shell of which is designed to work not only under the influence of pressure from the inside, but also under the influence of external (relative to the glass) internal chamber pressure that occurs in the housing during the operation of the solid propellant rocket engine.

Уменьшение массы стакана достигается в ракетном двигателе твердого топлива, содержащем корпус, во внутренней полости которого размещен заряд, сопло, переднюю крышку, выполненную в виде стакана, с внутренней цилиндрической поверхностью которого контактирует поршень, установленный с возможностью продольного перемещения, на поршне посредством узлов фиксации закреплен полезный груз, причем между поршнем и дном стакана установлен аккумулятор давления, а на открытом торце стакана установлен упорный буртик, при этом аккумулятор давления рассчитан на создание давления в стакане, которое превышает давление, на которое рассчитан корпус (патент RU 2558488 C2, F02K 9/08, опубл. 10.08.2015, бюл. №22). Однако недостатком данного ракетного двигателя твердого топлива является низкая надежность, связанная с возможностью разрушения корпуса в связи с отсутствием ограничения максимального значения давления в стакане, создаваемого аккумулятором давления.A decrease in the mass of the cup is achieved in a rocket engine of solid fuel containing a housing in which the charge is placed in the inner cavity, a nozzle, a front cover made in the form of a cup, with a piston mounted with the possibility of longitudinal movement in contact with the cylindrical surface, fixed to the piston by means of fixing units payload, and a pressure accumulator is installed between the piston and the bottom of the cup, and a thrust shoulder is installed on the open end of the cup, while the pressure accumulator is Designed to create pressure in a glass that exceeds the pressure for which the housing is designed (patent RU 2558488 C2, F02K 9/08, published on 08/10/2015, bull. No. 22). However, the disadvantage of this rocket engine of solid fuel is the low reliability associated with the possibility of destruction of the housing due to the lack of limitation of the maximum pressure in the glass created by the pressure accumulator.

Указанный ракетный двигатель твердого топлива в техническом отношении является наиболее близким предлагаемому изобретению и принят за прототип.The specified rocket engine of solid fuel is technically the closest to the proposed invention and adopted as a prototype.

Перед изобретением была поставлена задача снижения массы и повышения надежности летательного аппарата.The invention was tasked with reducing weight and increasing the reliability of the aircraft.

Технический результат - снижение массы и повышение надежности ракетного двигателя твердого топлива.EFFECT: reduced mass and increased reliability of a solid fuel rocket engine.

Технический результат достигается за счет того, что в ракетном двигателе твердого топлива, содержащем корпус, во внутренней полости которого размещен заряд, сопло, переднюю крышку, выполненную в виде стакана, с внутренней цилиндрической поверхностью которого контактирует поршень, установленный с возможностью продольного перемещения, на поршне посредством узлов фиксации закреплен полезный груз, причем между поршнем и дном стакана установлен аккумулятор давления, а на открытом торце стакана установлен упорный буртик, аккумулятор давления рассчитан на создание давления в стакане, превышающего давление, на которое рассчитана обечайка стакана, на величину, равную или меньшую давления, создаваемого во внутренней полости корпуса за счет горения заряда.The technical result is achieved due to the fact that in the rocket engine of solid fuel containing a housing in the inner cavity of which a charge is placed, a nozzle, a front cover made in the form of a cup, with a piston mounted with the possibility of longitudinal movement in contact with the piston, mounted with the possibility of longitudinal movement by means of fixation nodes, a payload is fixed, and a pressure accumulator is installed between the piston and the bottom of the cup, and a persistent shoulder is installed on the open end of the cup, the pressure Ia is designed to create a pressure in the glass that exceeds the pressure to which the shell is calculated glass by an amount equal to or less than the pressure generated in the internal body cavity due to charge combustion.

На фиг. 1 показан продольный разрез РДТТ в исходном состоянии; на фиг. 2 - продольный разрез РДТТ в летной (рабочей) конфигурации с выдвинутым полезным грузом.In FIG. 1 shows a longitudinal section of a solid propellant solid propellant rocket in its initial state; in FIG. 2 - longitudinal section of the solid propellant rocket engine in flight (working) configuration with extended payload.

Ракетный двигатель твердого топлива содержит корпус 1, во внутренней полости 2 которого размещен заряд 3, сопло 4 и переднюю крышку 5. Передняя крышка 5 выполнена в виде стакана 6, размещенного внутри канала заряда 3. Стакан 6 содержит цилиндрическую обечайку 7, дно 8 и открытый торец 9. В стакане 6 установлен с возможностью продольного перемещения поршень 10, контактирующий с внутренней цилиндрической поверхностью 11 стакана 6. На поршне 10 выполнены узлы 12 фиксации полезного груза 13. Между поршнем 10 и дном 8 стакана 6 установлен аккумулятор 14 давления. Аккумулятор 14 давления рассчитан на создание давления в стакане 6, которое превышает давление, на которое рассчитана обечайка стакана, на величину, равную или меньшую давлению, создаваемому во внутренней полости корпуса за счет горения заряда.The rocket engine of solid fuel contains a housing 1, in the inner cavity 2 of which a charge 3 is placed, a nozzle 4 and a front cover 5. The front cover 5 is made in the form of a glass 6 placed inside the charge channel 3. The glass 6 contains a cylindrical shell 7, bottom 8 and open end face 9. In the barrel 6, a piston 10 is mounted with the possibility of longitudinal movement, which contacts the inner cylindrical surface 11 of the barrel 6. On the piston 10, nodes 12 for fixing the payload 13 are made. A pressure accumulator 14 is installed between the piston 10 and the bottom 8 of the barrel 6. . The pressure accumulator 14 is designed to create a pressure in the glass 6, which exceeds the pressure for which the shell of the glass is designed, by an amount equal to or less than the pressure created in the internal cavity of the housing due to the burning of the charge.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Перед запуском РДТТ подается команда на срабатывание аккумулятора 14 давления. Под действием аккумулятора 14 давления внутри стакана 6 давление возрастает, воздействуя на поршень 10. Поршень 10 вместе с полезным грузом 13 перемещается до упора в упорный буртик 15. Таким образом, летательный аппарат переводится из исходного положения в летную конфигурацию. Дальнейшая работа аккумулятора 14 давления обеспечивает внутри стакана 6 наддув давлением, которое превышает давление во внутренней полости 2 корпуса 1 при работе РДТТ не более чем на величину давления в стакане, на которое рассчитана обечайка стакана.Before starting the solid propellant rocket motor, a command is issued to operate the pressure accumulator 14. Under the action of the pressure accumulator 14, the pressure inside the nozzle 6 increases, acting on the piston 10. Together with the payload 13, the piston 10 moves all the way to the stop shoulder 15. Thus, the aircraft is transferred from its initial position to the flight configuration. Further operation of the pressure accumulator 14 provides pressurization inside the cup 6, which exceeds the pressure in the inner cavity 2 of the housing 1 during operation of the solid propellant rocket motor by no more than the pressure in the cup for which the cup shell is designed.

Затем подается команда на запуск РДТТ. Во внутренней полости 2 корпуса 1 повышается давление за счет горения заряда 3. РДТТ начинает работу, разгоняя полезный груз 13. Совместное действие давления, создаваемого аккумулятором 14 давления и наружного (относительно стакана) внутрикамерного давления, возникающего в корпусе при работе РДТТ, обеспечивает прочностную разгрузку стакана 6.Then a command is issued to start the solid propellant rocket motor. In the internal cavity 2 of the housing 1, the pressure increases due to the burning of the charge 3. The solid propellant rocket motor starts to work, dispersing the payload 13. The combined action of the pressure created by the pressure accumulator 14 and the external (relative to the cup) internal chamber pressure that occurs in the housing during the solid propellant rocket motor provides strength unloading glasses 6.

Claims (1)

Ракетный двигатель твердого топлива, содержащий корпус, во внутренней полости которого размещен заряд, сопло, переднюю крышку, выполненную в виде стакана, с внутренней цилиндрической поверхностью которого контактирует поршень, установленный с возможностью продольного перемещения, на поршне посредством узлов фиксации закреплен полезный груз, причем между поршнем и дном стакана установлен аккумулятор давления, а на открытом торце стакана установлен упорный буртик, отличающийся тем, что аккумулятор давления рассчитан на создание давления в стакане, превышающего давление, на которое рассчитана обечайка стакана, на величину, равную или меньшую давления, создаваемого во внутренней полости корпуса за счет горения заряда. A solid propellant rocket engine containing a housing in which an internal charge is placed, a nozzle, a front cover made in the form of a cup, with a piston mounted with the possibility of longitudinal movement in contact with the internal cylindrical surface, a payload is fixed to the piston by fixation units, and between a pressure accumulator is installed by the piston and the bottom of the cup, and a persistent flange is installed on the open end of the cup, characterized in that the pressure accumulator is designed to create a pressure in a glass, exceeding the pressure for which the shell of the glass is designed, by an amount equal to or less than the pressure created in the internal cavity of the housing due to the combustion of the charge.
RU2015137371/06A 2015-09-01 2015-09-01 Solid propellant rocket engine RU2600187C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015137371/06A RU2600187C2 (en) 2015-09-01 2015-09-01 Solid propellant rocket engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015137371/06A RU2600187C2 (en) 2015-09-01 2015-09-01 Solid propellant rocket engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015137371A RU2015137371A (en) 2016-02-10
RU2600187C2 true RU2600187C2 (en) 2016-10-20

Family

ID=55313267

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015137371/06A RU2600187C2 (en) 2015-09-01 2015-09-01 Solid propellant rocket engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2600187C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5005781A (en) * 1989-03-27 1991-04-09 Hughes Aircraft Company In-flight reconfigurable missile construction
US6647889B1 (en) * 1999-06-04 2003-11-18 Nammo Raufoss As Propelling device for a projectile in a missile
RU2222771C1 (en) * 2002-07-25 2004-01-27 Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" Rocket
RU2558488C2 (en) * 2013-10-18 2015-08-10 Публичное акционерное общество "Научно-производственное объединение "Искра" (ПАО "НПО "Искра") Solid-propellant rocket engine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5005781A (en) * 1989-03-27 1991-04-09 Hughes Aircraft Company In-flight reconfigurable missile construction
US6647889B1 (en) * 1999-06-04 2003-11-18 Nammo Raufoss As Propelling device for a projectile in a missile
RU2222771C1 (en) * 2002-07-25 2004-01-27 Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" Rocket
RU2558488C2 (en) * 2013-10-18 2015-08-10 Публичное акционерное общество "Научно-производственное объединение "Искра" (ПАО "НПО "Искра") Solid-propellant rocket engine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГОСТ 14249-89, Сосуды и аппараты, Нормы и методы расчета на прочность, Москва, Издательство стандартов, 1989, стр. 1-7. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015137371A (en) 2016-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3086467A (en) Gas operated extendible probe for ballistic model
CN107966072A (en) A kind of pneumatic launching tube mechanism of scout missile
RU2600187C2 (en) Solid propellant rocket engine
RU2558488C2 (en) Solid-propellant rocket engine
RU128311U1 (en) Artillery shell
US2613605A (en) Projectile
JP6086831B2 (en) Underwater projectile launcher
JP4350128B2 (en) Pulse detonation engine
RU2629048C1 (en) Rocket and solid-propellant rocket engine
RU2351887C1 (en) Guided shell
RU2400688C1 (en) System of rocket launching from launch container
RU2811615C1 (en) Initiating device for rocket stage separation mechanism
RU2428580C1 (en) Propulsion installation
RU2538645C1 (en) Method of extending area of applicability of coned-bore rocket and coned-bore rocket implementing method
RU2222771C1 (en) Rocket
RU2811616C1 (en) Method for initiating rocket stage separation mechanism
RU2811613C1 (en) Separation mechanism drive
RU2664638C2 (en) Thrust cut-off assembly of solid-propellant rocket engine
RU2621588C1 (en) Compound ramjet
CN113494386B (en) Miniaturized multifunctional rocket engine
RU2811609C1 (en) Method for creating separation mechanism drive
RU2790728C1 (en) Cruise missile
JP6285967B2 (en) Device for adjusting the gas injection section
RU2350887C1 (en) Device to launch guided missile
RU2727116C1 (en) Solid fuel rocket engine