RU2683081C1 - Способ изготовления зарядов смесевого ракетного твердого топлива - Google Patents
Способ изготовления зарядов смесевого ракетного твердого топлива Download PDFInfo
- Publication number
- RU2683081C1 RU2683081C1 RU2018100845A RU2018100845A RU2683081C1 RU 2683081 C1 RU2683081 C1 RU 2683081C1 RU 2018100845 A RU2018100845 A RU 2018100845A RU 2018100845 A RU2018100845 A RU 2018100845A RU 2683081 C1 RU2683081 C1 RU 2683081C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel mixture
- mixer
- tank
- autonomous
- drain
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims abstract description 7
- JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N phencyclidine Chemical compound C1CCCCN1C1(C=2C=CC=CC=2)CCCCC1 JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 6
- 239000002760 rocket fuel Substances 0.000 title claims abstract description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 43
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 24
- 238000005266 casting Methods 0.000 abstract description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 210000003739 neck Anatomy 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 230000005465 channeling Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 239000003380 propellant Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
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
- F02K9/24—Charging rocket engines with solid propellants; Methods or apparatus specially adapted for working solid propellant charges
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B21/00—Apparatus or methods for working-up explosives, e.g. forming, cutting, drying
- C06B21/0033—Shaping the mixture
- C06B21/0058—Shaping the mixture by casting a curable composition, e.g. of the plastisol type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу изготовления крупногабаритных зарядов смесевого ракетного твердого топлива (СРТТ) методом свободного литья. Согласно изобретению слив топливной смеси через сливную систему в собранный с каналообразующей оснасткой корпус осуществляют с использованием дополнительной автономной емкости, выполненной в виде цилиндра с поршнем, сливая в нее весь объем приготовленной в смесителе топливной смеси. Емкость стыкуют со сливной системой вертикально с расположением поршня вверху емкости. Устанавливаемую на место смесителя автономную дополнительную емкость используют для заполнения объема корпуса выше сливного отверстия каналообразующей оснастки или для заполнения всего объема корпуса. Способ позволяет гарантированно заполнять топливной смесью объем корпуса, расположенный выше сливного отверстия каналообразующей оснастки, при этом одновременно минимизировать остаток топливной смеси, подлежащей утилизации, после вытеснения ее из автономной дополнительной емкости. 4 ил., 2 пр.
Description
Изобретение относится к ракетной технике, а именно к способам изготовления крупногабаритных зарядов смесевого ракетного твердого топлива (СРТТ) методом свободного литья.
Из уровня техники известен, принятый за прототип, способ изготовления зарядов смесевого ракетного твердого топлива по патенту РФ №2621800 (опубл. 07.06.2017 г.), включающий слив топливной смеси через сливную систему в собранный с каналообразующей оснасткой корпус и использование дополнительной емкости, выполненной в виде цилиндра с поршнем.
Известный способ решает задачу обеспечения уменьшения потерь топливной смеси при условии гарантированного заполнения топливной смесью объема корпуса, расположенного выше сливного отверстия в каналообразующей оснастке, за счет использования дополнительной емкости в виде одного из конструктивных элементов сливной системы.
Но стационарное позиционирование дополнительной емкости, пристыкованной к сливной системе между смесителем и барокамерой, проблематично реализовать в стесненных производственных условиях, при этом консольное размещение дополнительной емкости требует наличия опорной конструкции, воспринимающей ее вес, что увеличивает материалоемкость воплощения способа. Кроме того, дополнительная емкость пристыкована к сливной системе через переходник, что увеличивает остаток топливной смеси, подлежащий утилизации, после вытеснения ее из дополнительной емкости, увеличивая затраты. При этом известный способ пригоден только для тех случаев, когда часть объема корпуса, расположенная выше сливного отверстия каналообразующей оснастки, меньше объема дополнительной емкости, которую задействуют только один раз (в один прием) за весь цикл заполнения корпуса, что снижает эксплуатационные возможности способа.
Задачей заявляемого технического решения является создание способа изготовления заряда СРТТ с расширенными эксплуатационными возможностями за счет создания условий для альтернативного заполнения корпуса (из смесителя и автономной дополнительной емкости или только из автономной дополнительной емкости) в зависимости от расположения сливного отверстия каналообразующей оснастки в объеме корпуса, позволяющего, как и прототип, гарантированно заполнять топливной смесью объем корпуса, расположенный выше сливного отверстия каналообразующей оснастки, при этом одновременно минимизировать остаток топливной смеси, подлежащей утилизации, после вытеснения ее из автономной дополнительной емкости путем сокращения протяженности тракта ее движения от емкости до сливной системы.
Кроме того, предлагаемый способ обладает расширенными эксплуатационными удобствами, позволяющими проводить формование заряда с использованием дополнительной емкости даже в стесненных производственных условиях, когда одновременное размещение дополнительной емкости и смесителя на сливной системе, как в прототипе, не представляется возможным, а также исключить необходимость использования опорной конструкции для дополнительной емкости.
Поставленная задача решается предлагаемым способом изготовления зарядов смесевого ракетного твердого топлива, включающим слив топливной смеси через сливную систему в собранный с каналообразующей оснасткой корпус с использованием дополнительной емкости, выполненной в виде цилиндра с поршнем. Особенность заключается в том, что в автономную дополнительную емкость сливают приготовленную в смесителе топливную смесь, и стыкуют со сливной системой вертикально с расположением поршня вверху емкости, при этом часть объема корпуса до уровня сливного отверстия каналообразующей оснастки заполняют из смесителя свободным переливом топливной смеси, по меньшей мере, в один прием, а часть объема корпуса выше сливного отверстия каналообразующей оснастки заполняют, по меньшей мере, в один прием с помощью автономной дополнительной емкости, устанавливаемой на место смесителя, или весь объем корпуса заряда заполняют с использованием только автономной дополнительной емкости, по меньшей мере, в один прием.
Заявляемый способ отличается от прототипа иной схемой взаимодействия дополнительной емкости со сливной системой, предполагающей установку автономной дополнительной емкости только на время рабочего процесса (в прототипе - емкость стационарно через переходник пристыкована к сливной системе между смесителем и барокамерой); иным пространственным ориентированием автономной дополнительной емкости и, соответственно, иной организацией движения из нее топливной смеси - вертикально (в прототипе - горизонтально); минимизированной протяженностью тракта движения топливной смеси от дополнительной емкости до сливной системы; возможностью альтернативного заполнения корпуса (из смесителя и автономной дополнительной емкости или только из автономной дополнительной емкости) в зависимости от расположения сливного отверстия каналообразующей оснастки в объеме корпуса в соответствии с существующей потребностью; возможностью использовать несколько смесителей и автономных дополнительных емкостей для ускорения процесса формования заряда.
Заявляемый способ характеризуется заполнением объема корпуса заряда в два этапа: ниже сливного отверстия и выше сливного отверстия каналообразующей оснастки.
При воплощении первой альтернативы способа часть объема корпуса ниже сливного отверстия заполняют из смесителя свободным переливом топливной смеси, что сокращает общее время формования заряда, а часть объема корпуса выше сливного отверстия каналообразующей оснастки заполняют с использованием автономной дополнительной емкости.
Возможность сливов из смесителя и количество этих сливов определяют, исходя из соотношения известных объемов порции топливной смеси, изготавливаемой за один прием в смесителе, и части объема заряда ниже сливного отверстия каналообразующей оснастки.
При отсутствии возможности проведения сливов из смесителя в корпус (в случае, когда сливное отверстие каналообразующей оснастки расположено ближе к нижней части корпуса, чем к верхней), весь объем корпуса заряда, согласно второй альтернативе заявляемого способа, заполняют только с использованием автономной дополнительной емкости.
Предлагаемый способ изготовления зарядов смесевого ракетного твердого топлива иллюстрируется чертежами.
На фиг. 1 представлена схема устройства автономной дополнительной емкости.
Автономная дополнительная емкость 1 содержит цилиндрический корпус 2, на одном торце которого закреплена сливная горловина 3, перекрываемая клапаном 4 емкости 1, а противоположный торец оснащен поршнем 5, хвостовик 6 которого закреплен фиксирующим механизмом 7. Корпус 2 снабжен цапфами 8, предназначенными для перемещения и кантования автономной дополнительной емкости 1.
На фиг. 2 представлена схема слива топливной смеси из смесителя в корпус заряда.
Смеситель 9 (для примера на схеме представлен смеситель гравитационного типа «пьяная бочка», размещенный на железнодорожной платформе) сливной горловиной 10 присоединяют к сливной системе 11 каналообразующей оснастки 12, с которой собран корпус 13 заряда, установленный в барокамере 14. Горловина 10 смесителя 9 перекрыта клапаном 15 смесителя 9. Сливная система 11 перекрыта клапаном 16 оснастки 12.
Уровень 17 топливной смеси, залитой в корпус 13 (при наличии предыдущих сливов), находится ниже уровня сливного отверстия 18 каналообразующей оснастки 12.
На фиг. 3 представлена схема слива топливной смеси из смесителя в автономную дополнительную емкость.
Смеситель 9 сливной горловиной 10 стыкуют со сливной горловиной 3 автономной дополнительной емкости 1 через переходное кольцо 19.
Присоединительные части сливной горловины 10 смесителя 9 и сливной горловины 3 автономной дополнительной емкости 1 одинаковы.
На фиг. 4 представлена схема слива топливной смеси из автономной емкости в корпус заряда.
Автономную дополнительную емкость 1 через сливную горловину 3 стыкуют со сливной системой 11 каналообразующей оснастки 12. На торце емкости 1, оснащенном поршнем 5, снаружи емкости 1 устанавливают гидроцилиндр 20. Шток 21 гидроцилиндра 20 соединяют с хвостовиком 6 поршня 5. Перед выполнением слива топливной смеси хвостовик 6 отсоединяют от фиксирующего механизма 7.
Уровень 17 топливной смеси, залитой в корпус 13 (при наличии предыдущих сливов), будет находиться на уровне или выше уровня сливного отверстия 18 каналообразующей оснастки 12.
Сливы топливной смеси из смесителя в корпус, из смесителя в автономную дополнительную емкость и из автономной дополнительной емкости в корпус осуществляют единообразно. Полости верхнего и нижнего устройств во всех случаях заранее отвакуумированы. При поступлении верхнего устройства на технологический участок осуществляют стыковку горловин верхнего и нижнего устройств и вакуумирование полости между клапанами устройств. При достижении необходимого остаточного давления вакуума клапаны устройств открывают. В одном случае происходит полное перетекание топливной смеси под действием силы тяжести из смесителя в корпус, в другом - из смесителя в автономную дополнительную емкость, а в третьем - слив из автономной дополнительной емкости в корпус под действием поршня. Окончание слива из смесителя определяют по показаниям весоизмерительных устройств, а из автономной дополнительной емкости -по остановке поршня.
Примеры конкретного осуществления предлагаемого способа.
Пример. 1 Производят расчет количества сливов, исходя из следующих данных:
Vзар=8,3 м3 - объем заряда;
Vсм max=0,9 м3 - максимальный рабочий объем смесителя;
Vслив=6 м3 - объем заряда, расположенный ниже сливного отверстия каналообразующей оснастки.
Предварительно принимают условие равенства всех порций приготавливаемой топливной смеси для упрощения технологического процесса.
Рассчитывают общее количество порций топливной смеси (К):
К=Vзар / Vсм max=8,3 м3/0,9 м3=9,22.
Полученное число округляют в большую сторону и получают общее количество порций топливной смеси - 10.
Рассчитывают объем единичной порции (Vпорц) для приготовления в смесителе:
Vпорц=Vзар / К=8,3 м3 /10=0,83 м3
Рассчитывают количество сливов (Kj), которые возможно осуществить из смесителя:
К1=Vслив / Vпорц=6 м3 / 0,83 м3=7,23.
Таким образом, возможно осуществить 7 сливов из смесителя в корпус для гарантированного слива всей порции топливной смеси без перекрытия сливного отверстия каналообразующей оснастки и 3 слива из автономной дополнительной емкости для гарантированного заполнения топливной смесью объема корпуса, расположенного выше сливного отверстия каналообразующей оснастки.
Пример 2. Производят расчет количества сливов, исходя из следующих данных:
Vзар=5,3 м3 - объем заряда;
Vсм max=0,9 м3 - максимальный рабочий объем смесителя;
Vслив=0,5 м3 - объем заряда, расположенный ниже сливного отверстия каналообразующей оснастки.
Предварительно принимают условие равенства всех порций приготавливаемой топливной смеси для упрощения технологического процесса.
Рассчитывают общее количество порций топливной смеси (К):
К=Vзар / Vсм max=5,3 м3/0,9 м3=5,89.
Полученное число округляют в большую сторону и получают общее количество порций топливной смеси - 6.
Рассчитывают объем единичной порции (Vпорц) для приготовления в смесителе:
Vпорц=Vзар / К=5,3 м3 /6=0,88 м3
Рассчитывают количество сливов (K1), которые возможно осуществить из смесителя:
К1=Vслив / Vпорц=0,5 м3 / 0,88 м3=0,57.
Так как полученное число меньше 1, устанавливают, что осуществлять слив топливной смеси из смесителя нецелесообразно, а следует использовать только автономную дополнительную емкость на протяжении всего процесса заполнения корпуса топливной смесью.
При расчетах используют именно объем заряда и его части, так как оперировать объемом корпуса нецелесообразно ввиду возможного несовпадения указанных объемов на практике из-за конструктивных особенностей оснастки в каждом конкретном случае изготовления заряда.
Заявляемый способ обеспечивает уменьшение гарантийного запаса топливной смеси в автономной дополнительной емкости до 10-20 кг для безусловного заполнения всего объема корпуса заряда, в отличие от технического решения, изложенного в прототипе, реализация которого предусматривает наличие гарантийного запаса топливной смеси в дополнительной емкости и переходнике в количестве 50 кг.
Для плавного перетекания топливной смеси и заполнения всего объема корпуса заряда достаточно иметь избыточное давление топливной смеси в автономной дополнительной емкости на уровне 1,0-2,0 кгс/см.
Так как в автономной дополнительной емкости во время рабочего процесса поддерживают вакуум, то необходимое избыточное давление может быть получено конструктивно путем обеспечения прямого контакта внешней стороны поршня с атмосферой, что позволяет использовать гидроцилиндр меньшей мощности, что и представлено на чертежах.
Такое исполнение не является ограничивающим заявляемый способ, а приведено в качестве его иллюстрации.
В случаях повышенных требований к безопасности для осуществления способа может быть также применен поршень в закрытом исполнении.
Таким образом, предлагаемый способ изготовления заряда СРТТ практически реализуем и технологически целесообразен.
Claims (1)
- Способ изготовления зарядов смесевого ракетного твердого топлива, включающий слив топливной смеси через сливную систему в собранный с каналообразующей оснасткой корпус с использованием дополнительной емкости, выполненной в виде цилиндра с поршнем, отличающийся тем, что в автономную дополнительную емкость сливают приготовленную в смесителе топливную смесь и стыкуют со сливной системой вертикально с расположением поршня вверху емкости, при этом часть объема корпуса до уровня сливного отверстия каналообразующей оснастки заполняют из смесителя свободным переливом топливной смеси по меньшей мере в один прием, а часть объема корпуса выше сливного отверстия каналообразующей оснастки заполняют по меньшей мере в один прием с помощью автономной дополнительной емкости, устанавливаемой на место смесителя, или весь объем корпуса заряда заполняют с использованием только автономной дополнительной емкости по меньшей мере в один прием.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018100845A RU2683081C1 (ru) | 2018-01-10 | 2018-01-10 | Способ изготовления зарядов смесевого ракетного твердого топлива |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018100845A RU2683081C1 (ru) | 2018-01-10 | 2018-01-10 | Способ изготовления зарядов смесевого ракетного твердого топлива |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2683081C1 true RU2683081C1 (ru) | 2019-03-26 |
Family
ID=65858736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018100845A RU2683081C1 (ru) | 2018-01-10 | 2018-01-10 | Способ изготовления зарядов смесевого ракетного твердого топлива |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2683081C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2723873C1 (ru) * | 2019-10-14 | 2020-06-17 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Способ изготовления заряда твёрдого топлива |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1179415A (en) * | 1966-06-10 | 1970-01-28 | Imp Metal Ind Kynoch Ltd | Improvements in or relating to the Casting of Rocket Motor Propellants |
| US4836961A (en) * | 1987-01-02 | 1989-06-06 | Morton Thiokol, Inc. | Method of and apparatus for casting solid propellant rocket motors |
| RU2167135C2 (ru) * | 1999-08-04 | 2001-05-20 | Научно-исследовательский институт полимерных материалов | Способ изготовления зарядов из смесевого твердого топлива |
| KR101657404B1 (ko) * | 2015-03-31 | 2016-09-13 | 주식회사 한화 | 고체 추진제의 충전 장치 및 이를 이용한 고체 추진제의 충전 방법 |
| RU2616922C1 (ru) * | 2016-04-22 | 2017-04-18 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Алтай" | Способ изготовления зарядов смесевого ракетного твердого топлива |
| RU2621800C1 (ru) * | 2016-06-28 | 2017-06-07 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Алтай" | Способ изготовления зарядов смесевого ракетного твердого топлива |
-
2018
- 2018-01-10 RU RU2018100845A patent/RU2683081C1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1179415A (en) * | 1966-06-10 | 1970-01-28 | Imp Metal Ind Kynoch Ltd | Improvements in or relating to the Casting of Rocket Motor Propellants |
| US4836961A (en) * | 1987-01-02 | 1989-06-06 | Morton Thiokol, Inc. | Method of and apparatus for casting solid propellant rocket motors |
| RU2167135C2 (ru) * | 1999-08-04 | 2001-05-20 | Научно-исследовательский институт полимерных материалов | Способ изготовления зарядов из смесевого твердого топлива |
| KR101657404B1 (ko) * | 2015-03-31 | 2016-09-13 | 주식회사 한화 | 고체 추진제의 충전 장치 및 이를 이용한 고체 추진제의 충전 방법 |
| RU2616922C1 (ru) * | 2016-04-22 | 2017-04-18 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Алтай" | Способ изготовления зарядов смесевого ракетного твердого топлива |
| RU2621800C1 (ru) * | 2016-06-28 | 2017-06-07 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Алтай" | Способ изготовления зарядов смесевого ракетного твердого топлива |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2723873C1 (ru) * | 2019-10-14 | 2020-06-17 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Способ изготовления заряда твёрдого топлива |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2683081C1 (ru) | Способ изготовления зарядов смесевого ракетного твердого топлива | |
| US20200355579A1 (en) | Systematic device for abyssal sediment pressure-holding transfer | |
| KR101480591B1 (ko) | 액체력 발전장치 및 액체력 발전 시스템 | |
| EP2054618A1 (en) | Apparatus and method utilising buoyancy | |
| RU2010129040A (ru) | Способ аварийного глушения скважины с подводным расположением устья и устройство для его осуществления (варианты) | |
| JP2013137013A5 (ru) | ||
| CN105464840B (zh) | 用于微型复合固推发动机恒温恒压连续装药的灌装装置 | |
| PL132008B1 (en) | Pressure die casting method and apparatus | |
| RU2621800C1 (ru) | Способ изготовления зарядов смесевого ракетного твердого топлива | |
| CN101761124B (zh) | 一种压力式抽水马桶水箱 | |
| CN107387198B (zh) | 可实现不停机换机油的油底壳装置及其换油方法 | |
| CN107083493B (zh) | 一种镁冶炼还原罐抽真空的装置及方法 | |
| CN101851150A (zh) | 一种新型糖醇加氢工艺 | |
| RU2455451C1 (ru) | Устройство для цементирования хвостовика в скважине | |
| CN105443073B (zh) | 调堵球投送装置 | |
| CN211083611U (zh) | 一种具有低液位物料抽提装置的低温全容罐 | |
| CN208201877U (zh) | 采用小料斗进行大面积深基坑水下封底的施工装置 | |
| EP2628865A2 (en) | A spring loaded container for achieving a flush of a toilet bowl | |
| CN208574629U (zh) | 一种便于清洗的橡胶合成反应釜 | |
| CN201138577Y (zh) | 一种钠冷快堆一回路钠的充排系统 | |
| CN205451960U (zh) | 一种抽真空充油装置 | |
| CN111578789A (zh) | 一种起爆具混注药一体化装置 | |
| CN210737624U (zh) | 组合式荷载箱的注液管路结构 | |
| RU2640328C1 (ru) | Малогабаритная смесительно-зарядная машина для подземных горных работ | |
| RU2407689C1 (ru) | Бункерное устройство |