RU2604772C1 - Pulsed solid-fuel engine - Google Patents
Pulsed solid-fuel engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2604772C1 RU2604772C1 RU2015127383/06A RU2015127383A RU2604772C1 RU 2604772 C1 RU2604772 C1 RU 2604772C1 RU 2015127383/06 A RU2015127383/06 A RU 2015127383/06A RU 2015127383 A RU2015127383 A RU 2015127383A RU 2604772 C1 RU2604772 C1 RU 2604772C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzle
- partition
- critical section
- holes
- combustion chamber
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K9/00—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
- F02K9/08—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof using solid propellants
- F02K9/32—Constructional parts; Details not otherwise provided for
- F02K9/34—Casings; Combustion chambers; Liners thereof
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K9/00—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
- F02K9/08—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof using solid propellants
- F02K9/32—Constructional parts; Details not otherwise provided for
- F02K9/36—Propellant charge supports
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
Настоящее техническое предложение относится к области ракетной техники и предназначено для увеличения точности обеспечения импульса тяги автономных двигателей, работающих одновременно в связке, например, в качестве двигателей закрутки головных блоков, для которых выставляются повышенные требования к разноимпульсности в работающей паре (или в целой связке) двигателей.This technical proposal relates to the field of rocketry and is intended to increase the accuracy of providing a thrust impulse for autonomous engines operating simultaneously in a bundle, for example, as spin engines for head blocks for which increased requirements are imposed on different impulses in a working pair (or in a whole bunch) of engines .
Известен твердотопливный импульсный двигатель, содержащий камеру сгорания с зарядом из цилиндрических канальных шашек, расположенных между опорными решетками, сопло, воспламенитель, расположенный у передней крышки камеры сгорания, пиропатрон, установленный в данной части камеры сгорания (см. кн. «Твердотопливные регулируемые двигательные установки» авт. Ю.С. Соломонов, A.M. Липанов, А.В. Алиев, А.А. Дорофеев, В.И. Черепов, 2011 г. ООО «Издательство Машиностроение» с. 92, рис. 2.3.2) - принятый авторами за прототип.Known solid-fuel pulse engine containing a combustion chamber with a charge of cylindrical channel blocks located between the support grids, a nozzle, an igniter located at the front cover of the combustion chamber, a squib mounted in this part of the combustion chamber (see. "Solid-fuel adjustable engine systems" authored by Yu.S. Solomonov, AM Lipanov, A.V. Aliev, A.A. Dorofeev, V.I. Cherepov, 2011. Publishing House Mashinostroenie p. 92, Fig. 2.3.2) - accepted by the authors for the prototype.
При горении заряда твердого топлива в виде канальных цилиндрических шашек всестороннего горения в таком двигателе наблюдается выброс несгоревших частиц топлива. Это объясняется тем, что канальные цилиндрические шашки при работе утоняются и разрушаются как от действия газодинамических сил, так и от действия перегрузок. Кроме того, разрушению способствуют технологические эксцентриситеты наружной поверхности шашки по отношению к поверхности канала.When burning a charge of solid fuel in the form of channel cylindrical checkers of comprehensive combustion in such an engine, an emission of unburned fuel particles is observed. This is because the channel cylindrical checkers during operation are thinned and destroyed both by the action of gas-dynamic forces and by the action of overloads. In addition, the destruction is facilitated by technological eccentricities of the outer surface of the checker in relation to the surface of the channel.
Выброс топлива сказывается на величину реализуемого двигателем импульса тяги и его разбросы, особенно для малогабаритных двигателей. Для уменьшения выброса топлива существенную роль играет время пребывания догорающих частиц топлива в сопловом тракте.Fuel emission affects the magnitude of the thrust impulse realized by the engine and its dispersion, especially for small engines. To reduce fuel emissions, a significant role is played by the residence time of dying fuel particles in the nozzle path.
Задачей изобретения является повышение времени пребывания частиц топлива в сопловом тракте и тем самым получение стабильного импульса тяги двигателей от истечения потока продуктов сгорания заряда.The objective of the invention is to increase the residence time of fuel particles in the nozzle path and thereby obtain a stable impulse for engine thrust from the expiration of the flow of charge combustion products.
Указанная задача достигается за счет того, что в известном твердотопливном импульсном двигателе, содержащем камеру сгорания с зарядом из цилиндрических канальных шашек всестороннего горения, расположенных между опорными решетками, сопло, воспламенитель, закрепленный на передней опорной решетке со стороны донной части камеры сгорания, пиропатрон, установленный в донной части камеры сгорания, между соплом и опорной решеткой (расположенной со стороны сопла) установлена перфорированная тонкостенная термостойкая перегородка эллиптической (сферической) формы, обращенная выпуклой поверхностью к соплу и имеющая перфорацию в виде сквозных отверстий, оси которых составляют острый угол с осью сопла с вершиной в сторону критического сечения сопла, при этом суммарная площадь отверстий перегородки превышает площадь критического сечения сопла, а вершина перегородки расположена от критического сечения сопла на расстоянии не менее 2-х калибров диаметра критического сечения.This problem is achieved due to the fact that in the known solid-fuel pulse engine containing a combustion chamber with a charge of cylindrical channel checkers of all-round combustion, located between the support grids, a nozzle, an ignitor mounted on the front support grill from the bottom of the combustion chamber, a squib mounted in the bottom of the combustion chamber, between the nozzle and the support grid (located on the nozzle side), a perforated thin-walled heat-resistant partition is elliptical o (spherical) shape, facing a convex surface to the nozzle and having perforation in the form of through holes, the axes of which make an acute angle with the axis of the nozzle with the apex toward the critical section of the nozzle, while the total area of the bore holes exceeds the critical section area of the nozzle and the top of the baffle located from the critical section of the nozzle at a distance of not less than 2 calibres of the diameter of the critical section.
Для повышения эффективности поставленной задачи после перфорированной перегородки с зазором, величина которого составляет не менее 1-й толщины перегородки, может быть установлена дополнительная перфорированная тонкостенная термостойкая перегородка эллиптической (сферической) формы с осевым отверстием, при этом вершина дополнительной перегородки отстоит от критического сечения (dкр) на расстоянии не менее 2-х калибров диаметра критического сечения, а оси остальных отверстий составляют острый угол с осью сопла с вершиной в сторону критического сечения сопла и не совпадают с осями отверстий перфорированной перегородки.To increase the efficiency of the task after a perforated partition with a gap of at least 1 thickness of the partition, an additional perforated thin-walled heat-resistant partition of an elliptical (spherical) shape with an axial hole can be installed, while the top of the additional partition is separated from the critical section (d cr ) at a distance of not less than 2 calibres of the diameter of the critical section, and the axes of the remaining holes make an acute angle with the axis of the nozzle with the apex toward the cree This section does not coincide with the axes of the holes of the perforated partition.
Предложенное техническое решение поясняется чертежами:The proposed technical solution is illustrated by drawings:
фиг. 1 - общий вид твердотопливного импульсного двигателя;FIG. 1 is a general view of a solid-fuel pulse engine;
фиг. 2 - вариант исполнения с применением двух перегородок.FIG. 2 - embodiment using two partitions.
Твердотопливный импульсный двигатель состоит из камеры сгорания 1 с расположенным внутри зарядом 2 из цилиндрических канальных шашек всестороннего горения, расположенных между опорными решетками 3 (передняя) и 4 (обращенная к соплу 5), воспламенитель 6, закрепленный на передней опоре решетки 3, и пиропатрон 7, закрепленный в донной части камеры сгорания 1. Камера сгорания закрыта сопловой крышкой, содержащей сопло 5 с критическим сечением dкр. Между соплом 5 и опорной решеткой 4 установлена перфорированная тонкостенная перегородка 8 эллиптической (сферической) формы без осевого отверстия, обращенная выпуклой поверхностью к соплу 5 и имеющая перфорацию в виде сквозных отверстий 9, оси которых составляют острый угол с осью сопла с вершиной в сторону критического сечения сопла 5. Вершина перегородки 8 расположена от критического сечения (dкр) сопла на расстоянии не менее 2-х калибров диаметра критического сечения (dкр) и по оси сопла не имеет отверстие. При этом суммарная площадь отверстий 9 перегородки 8 превышает площадь критического сечения (dкр) сопла.A solid-fuel pulse engine consists of a
В варианте исполнения с применением двух перегородок в твердотопливном импульсном двигателе после перфорированной перегородки 8 (фиг. 2) с зазором, величина которого составляет не менее 1-й толщины перегородки, может быть установлена дополнительная перфорированная тонкостенная термостойкая перегородка 10 эллиптической (сферической) формы с осевым отверстием 11. При этом вершина дополнительной перегородки 10 отстоит от критического сечения (dкр) на расстоянии не менее 2-х калибров диаметра критического сечения, а оси остальных отверстий 12 составляют острый угол с осью сопла с вершиной в сторону критического сечения сопла 5 и не совпадают с осями отверстий 9 перфорированной перегородки 8.In the embodiment using two partitions in a solid-fuel pulse engine after the perforated partition 8 (Fig. 2) with a gap of at least 1 thickness of the partition, an additional perforated thin-walled heat-
Двигатель работает следующим образом.The engine operates as follows.
При подаче команды на срабатывание двигателя срабатывает пиропатрон 7, который своим форсом зажигает воспламенитель 6, продукты сгорания которого, обтекая шашки заряда 2, зажигают их. В конце горения шашек заряда 2 из-за разносводности шашек, воздействия газодинамических сил и осевых перегрузок ломаются шашки заряда 2, и их осколки, вылетая через отверстия в опорной решетке 4, попадают в полость между опорной решеткой 4 и перфорированной перегородкой 8, где поток продуктов сгорания и несгоревших осколков задерживается и через отверстия 9 догорающие осколки шашек вносятся скоростным потоком газов в сопловой тракт сопла 5, успевая окончательно догореть до вылета через критическое сечение (dкр).When a command is issued for the engine to be activated, the
Этому способствует создание турбулентного потока продуктов сгорания за счет взаимного влияния истекающего газового потока через расположенные отверстия 9 в перфорированной перегородке 8, тем самым обеспечивая стабильный импульс тяги двигателя, а в сочетании с ограничением разброса массы зарядов 2 для двух и более двигателей в комплекте достигается минимальная разноимпульсность тяги в связке двигателей (менее 0,5%).This contributes to the creation of a turbulent flow of combustion products due to the mutual influence of the flowing gas stream through the
Отсутствие осевого отверстия в перегородке 8 исключает прямой вылет несгоревших осколков заряда 2 в сопловой тракт сопла 5.The absence of an axial hole in the
Наклон осей отверстий 9 исключает прямое воздействие истекающих из них струй газового потока на стенку сопловой крышки, предотвращая эрозию стенки и ее прогар.The inclination of the axes of the
Конкретные соотношения радиусов кривизны перфорированной решетки 8, площадей отверстия 9 и их расположение по отношению к опорной решетке определяются расчетно-экспериментальным путем при разработке конкретного образца импульсного двигателя с заданными внутрибаллистическими и энергетическими характеристиками.The specific ratio of the radii of curvature of the
При установке дополнительной перфорированной перегородки 10 (фиг. 2) поток продуктов сгорания заряда 2, в том числе и несгоревшие частицы топлива, в зазоре между перегородками 8 и 10 меняют направление движения для истечения из отверстий 12, в перфорированной перегородке 10. Тем самым увеличивается время пребывания потока продуктов горения заряда 2 в тракте сопла 5, повышая эффективность работы двигателя - уменьшаются разбросы импульса тяги.When installing an additional perforated partition 10 (Fig. 2), the flow of combustion products of
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015127383/06A RU2604772C1 (en) | 2015-07-08 | 2015-07-08 | Pulsed solid-fuel engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015127383/06A RU2604772C1 (en) | 2015-07-08 | 2015-07-08 | Pulsed solid-fuel engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2604772C1 true RU2604772C1 (en) | 2016-12-10 |
Family
ID=57776869
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015127383/06A RU2604772C1 (en) | 2015-07-08 | 2015-07-08 | Pulsed solid-fuel engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2604772C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2675983C1 (en) * | 2018-02-22 | 2018-12-25 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Федеральный центр двойных технологий "Союз" (ФГУП "ФЦДТ "Союз") | Cumulative-high-explosive charge engine |
CN111230296A (en) * | 2020-01-10 | 2020-06-05 | 中国航空制造技术研究院 | Porous thin-wall cavity component and laser welding method |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2979896A (en) * | 1958-02-04 | 1961-04-18 | Olin Mathieson | Power unit |
US3375656A (en) * | 1966-07-01 | 1968-04-02 | Thiokol Chemical Corp | Gas generator cartridge |
RU2133864C1 (en) * | 1997-09-10 | 1999-07-27 | Государственное научно-производственное предприятие "Сплав" | Solid-propellant rocket engine |
RU2239082C2 (en) * | 2002-12-26 | 2004-10-27 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Solid-propellant rocket engine |
RU2378524C1 (en) * | 2008-06-04 | 2010-01-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственное научно-производственное предприятие "Базальт" | Engine of reactive weapon |
-
2015
- 2015-07-08 RU RU2015127383/06A patent/RU2604772C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2979896A (en) * | 1958-02-04 | 1961-04-18 | Olin Mathieson | Power unit |
US3375656A (en) * | 1966-07-01 | 1968-04-02 | Thiokol Chemical Corp | Gas generator cartridge |
RU2133864C1 (en) * | 1997-09-10 | 1999-07-27 | Государственное научно-производственное предприятие "Сплав" | Solid-propellant rocket engine |
RU2239082C2 (en) * | 2002-12-26 | 2004-10-27 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Solid-propellant rocket engine |
RU2378524C1 (en) * | 2008-06-04 | 2010-01-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственное научно-производственное предприятие "Базальт" | Engine of reactive weapon |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2675983C1 (en) * | 2018-02-22 | 2018-12-25 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Федеральный центр двойных технологий "Союз" (ФГУП "ФЦДТ "Союз") | Cumulative-high-explosive charge engine |
CN111230296A (en) * | 2020-01-10 | 2020-06-05 | 中国航空制造技术研究院 | Porous thin-wall cavity component and laser welding method |
CN111230296B (en) * | 2020-01-10 | 2022-03-04 | 中国航空制造技术研究院 | Porous thin-wall cavity component and laser welding method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2717479C1 (en) | Forced dual-circuit ejector pulsating air-jet engine | |
RU2135806C1 (en) | Solid-propellant rocket engine | |
RU2604772C1 (en) | Pulsed solid-fuel engine | |
US4756252A (en) | Device for reducing the base resistance of airborne projectiles | |
RU2133864C1 (en) | Solid-propellant rocket engine | |
RU2117235C1 (en) | Pulse rocket projectile | |
RU2150074C1 (en) | Cartridge with reaction bullet (modifications) | |
RU2422663C1 (en) | Solid-propellant rocket engine | |
RU2251628C1 (en) | Solid-propellant impulse rocket engine | |
US3026775A (en) | Recoilless rifle with a vena contracta orifice | |
RU2513052C2 (en) | Solid-propellant rocket engine to withdraw rocket jettisonable parts | |
RU2631958C1 (en) | Reactive engine, method for shooting with rocket ammunition and rocket ammunition | |
RU2500913C1 (en) | Device to ignite charge of solid-propellant rocket engine | |
US3008378A (en) | Powder grain baffle for recoilless rifle | |
RU2150598C1 (en) | Ramjet launch vehicle | |
RU2493399C2 (en) | Method to implement cyclic detonation burning in intermittent air jet engine | |
US20050279083A1 (en) | Folded detonation initiator for constant volume combustion device | |
RU2675983C1 (en) | Cumulative-high-explosive charge engine | |
RU2678726C1 (en) | Powder pressure accumulator for mortar scheme of separation of rocket stages in flight | |
RU2718558C1 (en) | Cumulative rocket-assisted projectile | |
RU2181849C1 (en) | Ramjet-ejector rocket carrier | |
RU2284006C2 (en) | Smoke grenade | |
RU2340861C1 (en) | Missile for active impact on clouds | |
RU2559657C1 (en) | Jet projectile rocket section | |
RU2246633C2 (en) | Solid-propellant rocket engine |