RU2725129C1 - Device for protection against ingress of water into inner space of nozzle of solid-propellant engine of rocket carrier with mortar start circuit from underwater position and check valve - Google Patents

Device for protection against ingress of water into inner space of nozzle of solid-propellant engine of rocket carrier with mortar start circuit from underwater position and check valve Download PDF

Info

Publication number
RU2725129C1
RU2725129C1 RU2019127034A RU2019127034A RU2725129C1 RU 2725129 C1 RU2725129 C1 RU 2725129C1 RU 2019127034 A RU2019127034 A RU 2019127034A RU 2019127034 A RU2019127034 A RU 2019127034A RU 2725129 C1 RU2725129 C1 RU 2725129C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nozzle
check valve
annular
passage channel
membrane
Prior art date
Application number
RU2019127034A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Георгиевич Кобцев
Михаил Александрович Багдасарьян
Александр Борисович Бобович
Александр Алексеевич Дорофеев
Александр Петрович Сухадольский
Виктор Иванович Петрусев
Original Assignee
Акционерное общество "Корпорация "Московский институт теплотехники" (АО "Корпорация "МИТ")
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 Акционерное общество "Корпорация "Московский институт теплотехники" (АО "Корпорация "МИТ") filed Critical Акционерное общество "Корпорация "Московский институт теплотехники" (АО "Корпорация "МИТ")
Priority to RU2019127034A priority Critical patent/RU2725129C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2725129C1 publication Critical patent/RU2725129C1/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
    • F02K9/97Rocket nozzles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41FAPPARATUS FOR LAUNCHING PROJECTILES OR MISSILES FROM BARRELS, e.g. CANNONS; LAUNCHERS FOR ROCKETS OR TORPEDOES; HARPOON GUNS
    • F41F3/00Rocket or torpedo launchers
    • F41F3/04Rocket or torpedo launchers for rockets
    • F41F3/07Underwater launching-apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42BEXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B15/00Self-propelled projectiles or missiles, e.g. rockets; Guided missiles
    • F42B15/20Missiles having a trajectory beginning below water surface

Abstract

FIELD: astronautics.SUBSTANCE: present invention relates to rocket engineering and can be used in development of design of protection against ingress of water into inner volume of nozzle of starting solid-fuel engine of rocket carrier with mortar start-up circuit from underwater position. Proposed device comprises elastic membrane arranged inside nozzle between critical section plug and rocket launch pad, tightly fixed along the nozzle edge, made in the form of a canopy supported by the ribbed dome frame, in the vertex of which there is a check valve connecting the sealed cavity Wwith volume of 0.25…0.35 of the complete inner volume of the nozzle from the plug to the cut with inner cavity of the nozzle above the cartridge pressure accumulator (CPA). Membrane is fixed along the nozzle edge from the outside with a compression ring with an unlocking element actuated by a command from the rocket carrier control system. Proposed check valve is designed to provide for the control time of the required filling of CPA start-up gases from the launching tube of the sealed chamber Win gases sufficient for axial displacement of the ribbed frame with eversion of the elastic membrane.EFFECT: disclosed invention will make it possible to simplify the nozzle protection device design, to increase its reliability in operation and to reduce costs for autonomous development.2 cl, 7 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при разработке конструкции защиты сопла стартового твердотопливного двигателя от попадания воды во внутренний объем сопла при "выныривании" ракеты и "схлопывании" воздушной каверны за кормой ракетного носителя.The present invention relates to rocket technology and can be used to develop a design for protecting the nozzle of the starting solid propellant engine from water entering the internal volume of the nozzle when the rocket “emerges” and “collapses” the air cavity behind the stern of the rocket carrier.

Известна конструкция «Ракетного носителя с минометной схемой старта из подводного положения» (см. пат. RU №2351890, 2007 г.), принятая авторами за прототип, содержащая двигатель с хвостовым отсеком и соплом с заглушкой, в полости сопла которого установлен газогенератор (пороховой аккумулятор давления, ПАД старта), закрепленный на дне пусковой трубы, над которым имеется устройство защиты от попадания воды во внутренний объем сопла твердотопливного двигателя ракетного носителя с минометной схемой старта из подводного положения, выполненное в виде эластичной термостойкой газонепроницаемой мембраны в форме шатра, размещенной внутри сопла между заглушкой критического сечения и пороховым аккумулятором давления (ПАД) старта ракеты и герметично закрепленной вдоль среза сопла. Площадь диска мембраны равна площади круга у среза сопла, которая (мембрана) с помощью термостойких тросов, закрепленных на поверхности мембраны, равномерно по периметру растянута и соединена с витыми пружинами натяжения, закрепленными на шпангоуте снаружи сопла (через направляющие приливы с отверстиями, размещенными на срезе сопла). Продукты сгорания топлива ПАД (Тпс~2600 К) при запуске в трубе поступают в хвостовой отсек и в сопло над мембраной. Как только нижний срез хвостового отсека оказывается над ПАД при движении ракеты в трубе, силовая мембрана занимает горизонтальное положение, перекрывает срез сопла и удерживается в таком положении под воздействием силы натяжения витых пружин и тросов. При этом давление газов в объеме сопла ~ равно давлению внутри пусковой трубы во время движения ракеты.The known design of "Missile launcher with mortar launch from underwater position" (see US Pat. RU No. 2351890, 2007), adopted by the authors as a prototype, containing an engine with a tail section and a nozzle with a plug, in the cavity of the nozzle of which a gas generator (powder pressure accumulator, launch pad), mounted on the bottom of the launch tube, over which there is a device to protect against water entering the internal volume of the nozzle of the solid rocket engine of the rocket launcher with a mortar launch scheme from the underwater position, made in the form of an elastic heat-resistant gas-tight membrane in the form of a tent, located inside nozzles between the critical section plug and the powder pressure accumulator (PAD) of the rocket launch and hermetically fixed along the nozzle exit. The area of the membrane disk is equal to the area of the circle at the nozzle exit, which (the membrane) is stretched uniformly along the perimeter with the help of heat-resistant cables mounted on the membrane surface and connected to twisted tension springs attached to the frame outside the nozzle (through guide tides with holes located on the exit nozzle). The products of combustion of fuel PAD (T ps ~ 2600 K) when launched in the pipe enter the tail section and into the nozzle above the membrane. As soon as the lower tail section of the tail section is above the PAD when the rocket moves in the tube, the power membrane occupies a horizontal position, overlaps the nozzle section and is held in this position under the influence of the tension force of the coil springs and cables. In this case, the gas pressure in the nozzle volume ~ is equal to the pressure inside the launch tube during rocket movement.

Для варианта мембраны конической формы (см. фиг. 8, пат. RU №2351890, 2007 г.) к центру сопловой заглушки 40 прикреплена термостойкая пружина (например, из ниобиевого сплава) 41, которая соединена с вершиной конической мембраны у пересечения строп. Пружина 41 может находиться внутри гофрированной трубки-кожуха (например, из резины) для дополнительной термозащиты пружины от воздействия высокотемпературных продуктов сгорания топлива порохового газогенератора.For a conical-shaped membrane variant (see FIG. 8, Pat. RU No. 2351890, 2007), a heat-resistant spring (for example, from a niobium alloy) 41 is attached to the center of the nozzle plug 40, which is connected to the top of the conical membrane at the intersection of the lines. The spring 41 may be located inside the corrugated tube-casing (for example, made of rubber) for additional thermal protection of the spring from the effects of high-temperature combustion products of the powder of a powder gas generator.

При выходе ракетного носителя за срез корпуса-трубы давление в полости сопла сбрасывается через кольцевой зазор между периметром мембраны и внутренним диаметром среза сопла, и по мере продвижения к поверхности воды давление в полости сопла равно гидростатическому давлению в данный момент.When a rocket carrier leaves the pipe-shell section, the pressure in the nozzle cavity is released through the annular gap between the membrane perimeter and the nozzle section inner diameter, and as it moves toward the water surface, the pressure in the nozzle cavity is equal to the hydrostatic pressure at the moment.

При запуске стартового двигателя ракеты над поверхностью воды мембрана разрывается на части от силового ударного воздействия истекающего из сопла потока продуктов сгорания твердотопливного заряда двигателя и постепенно догорает в горячем потоке газов в течение нескольких секунд.When the rocket’s starting engine starts above the surface of the water, the membrane is torn to pieces from the force of the impact of the solid-propellant charge flowing out from the nozzle of the combustion product and gradually burns out in a hot gas stream for several seconds.

Недостатком этого устройства является возникновение нагрузок при вскрытии заглушки сопла во время запуска двигателя до разрушения мембраны.The disadvantage of this device is the occurrence of loads when opening the nozzle plug during engine start until the membrane is destroyed.

Кроме этого, в течение всего срока эксплуатации ракеты пружины мембраны находятся в растянутом состоянии и длительный срок (15…20 лет) скажется на снижении надежности функционирования этой системы. К тому же автономная отработка такой конструкции устройства защиты требует значительных трудозатрат и времени, т.е. - дорогое мероприятие.In addition, during the entire life of the rocket, the membrane springs are in a stretched state and a long period (15 ... 20 years) will affect the decrease in the reliability of this system. In addition, the autonomous development of such a design of the protection device requires considerable labor and time, i.e. - an expensive event.

Задача предложенного технического решения - упростить конструкцию устройства защиты, снизить нагрузки при запуске двигателя, повысить надежность его работы и значительно уменьшить стоимость отработки.The objective of the proposed technical solution is to simplify the design of the protection device, reduce the load on engine startup, increase the reliability of its operation and significantly reduce the cost of mining.

Указанная задача решается за счет того, что в устройстве защиты (фиг. 1) от попадания воды во внутренний объем сопла твердотопливного двигателя ракетного носителя с минометной схемой старта из подводного положения, содержащем эластичную термостойкую газонепроницаемую мембрану, размещенную внутри сопла между заглушкой критического сечения и пороховым аккумулятором давления (ПАД) старта ракеты и герметично закрепленную у среза сопла, мембрана выполнена в виде купола, над которым смонтирован силовой, реберный каркас, скрепленный с ним, в вершине которого установлен обратный клапан, скрепленный с силовым, реберным каркасом и связывающий герметичную полость Wгп, образованную между куполом мембраны и заглушкой сопла, с внутренней полостью сопла над ПАД, силовой реберный каркас с мембраной поджат к внутренней конусообразной поверхности сопла по кольцевому поясу прижимным кольцом, при этом объем герметичной полости Wгп равен 0,25…0,35 полного внутреннего объема Wc сопла от заглушки до среза, а закрепление мембраны у среза сопла выполнено в виде установленного снаружи сопла разъемного сжимающего кольца с расфиксирующим элементом, срабатывающим по команде от системы управления ракетного носителя.This problem is solved due to the fact that in the protection device (Fig. 1) from water entering the internal volume of the nozzle of the solid rocket engine of the rocket launcher with the mortar launch circuit from the underwater position, containing an elastic heat-resistant gas-tight membrane located inside the nozzle between the critical section plug and the powder the pressure accumulator (PAD) of the rocket launch and hermetically fixed at the nozzle exit, the membrane is made in the form of a dome over which a power, rib frame is mounted, fastened to it, at the top of which a check valve is mounted, fastened to the power, rib frame and connecting the airtight cavity W GP , formed between the membrane dome and the nozzle plug, with the internal cavity of the nozzle above the PAD, the power rib cage with the membrane is pressed against the inner cone-shaped surface of the nozzle by an annular ring with a pressure ring, while the volume of the sealed cavity W GP is 0.25 ... 0.35 full internal volume W c nozzle from plug to cut a, and the membrane is fixed at the nozzle exit in the form of a detachable compression ring mounted on the outside of the nozzle with a release element that is triggered by a command from the rocket launcher control system.

Обратный клапан предназначен для обеспечения за контрольное время необходимого заполнения газами ПАД старта из пусковой трубы (ПТ) герметичной полости Wгп, ограниченной стенками сопловой заглушки, сопла и эластичной защитной мембраны устройства, в количестве - достаточном для осуществления осевого смещения реберного каркаса с выворачиванием защитной эластичной мембраны.The non-return valve is designed to provide, for a control time, the necessary filling of launch pad PAD from the launch tube (ПТ) of the sealed cavity W gp , limited by the walls of the nozzle plug, nozzle and elastic protective membrane of the device, in an amount sufficient to effect axial displacement of the rib cage with the protective elastic membranes.

Известна конструкция обратного клапана (Политехнический словарь./Гл. ред. акад. А.Ю. Ишлинский. - П 50 2-е изд. - М. Советская Энциклопедия, 1980 - 656 с., илл.), представленная на стр. 223 и принятая авторами за прототип. Прототип включает корпус с седловиной, затвор, между которыми образован пропускной канал. Пропускное отверстие обратного клапана-прототипа выполнено в основании корпуса с седловиной, перекрывается затвором с герметичным поджатием его к корпусу с седловиной с помощью прижимной пружины.The design of the check valve is known (Polytechnical Dictionary. / Gl. Red. Acad. A.Yu. Ishlinsky. - P 50 2nd ed. - M. Sovetskaya Encyclopedia, 1980 - 656 p., Ill.), Presented on page 223 and accepted by the authors for the prototype. The prototype includes a housing with a saddle, a shutter, between which a passage channel is formed. The throughput hole of the non-return valve of the prototype is made at the base of the housing with a saddle, is blocked by a shutter with hermetically pressing it to the housing with a saddle using a clamping spring.

Согласно результатам технического анализа оптимальный режим заполнения полости Wгп газами ПАД старта через обратный клапан из пусковой трубы включает открытие обратного клапана при воспламенении заряда ПАД старта (начало заполнения), а закрытие обратного клапана (окончание заполнения) - во время быстротечного выхода ракеты из ПТ.According to the technical analysis of the optimal mode of filling cavities W r gases PAD start through the check valve of the launch tube includes opening the check valve in the ignition charge PAD start (top field), and the closing of the check valve (end of fill) - during transience output missile from TP.

Исходя из этого, к недостаткам обратного клапана-прототипа относятся задержки открытия и закрытия его, связанные с инерционностью работы исполнительного упругого элемента обратного клапана.Based on this, the disadvantages of the non-return valve-prototype include delays in opening and closing it, associated with the inertia of the actuating elastic element of the non-return valve.

При выходе ракеты из пусковой трубы задержка закрытия обратного клапана может привести к недопустимой утечке горячего газа из полости Wгп и, соответственно, к запредельному уменьшению давления в ней.When the rocket leaves the launch tube, the delay in closing the check valve can lead to an unacceptable leakage of hot gas from the cavity W gp and, consequently, to an overwhelming decrease in pressure in it.

Перечисленные недостатки, снижают надежность работы устройства защиты и носят систематический характер.These shortcomings reduce the reliability of the protection device and are systematic.

В дополнение необходимо отметить, что в процессе хранения эксплуатационные характеристики упругого элемента обратного клапана могут ухудшаться, что негативно повлияет на надежность герметичного контакта затвора с корпусом с седловиной обратного клапана, то есть на надежность безотказной работы устройства защиты.In addition, it should be noted that during storage, the operational characteristics of the elastic element of the non-return valve may deteriorate, which will negatively affect the reliability of the tight contact of the shutter with the housing with the seat of the non-return valve, that is, the reliability of the fail-safe operation of the protection device.

Задачей изобретения относительно обратного клапана является повышение надежности его работы и устройства защиты в целом за счет обеспечения гарантированного открытия обратного клапана для заполнения газами ПАД старта за контрольное время герметичной полости Wгп до расчетного давления (с своевременным гарантированным закрытием обратного клапана) с целью реализации защиты от попадания воды внутрь сопла твердотопливного двигателя при минометном старте ракетного носителя из подводного положения.The objective of the invention regarding the non-return valve is to increase the reliability of its operation and the protection device as a whole by providing guaranteed opening of the non-return valve to fill the start pad gases with a start-up during the control time of the sealed cavity W GP to the design pressure (with timely guaranteed closing of the non-return valve) in order to protect water getting inside the nozzle of a solid fuel engine with a mortar launch of a rocket carrier from an underwater position.

Поставленная задача решается за счет того, что в известном обратном клапане, содержащем корпус с седловиной и затвор, между которыми образован пропускной канал, корпус включает перфорированную крышку, установленную с закреплением на корпусе с седловиной, а пропускной канал клапана образован наружной профилированной кольцевой стенкой затвора и внутренней профилированной кольцевой стенкой корпуса с седловиной, имеет относительную радиальную длину

Figure 00000001
и равномерные кольцевые проходные сечения, высота Δr которых обратно пропорциональна удалению «r» их от центральной вертикальной оси обратного клапана, угол наклона оси радиального центрального сечения канала к плоскости входного отверстия обратного клапана, перпендикулярной к его центральной оси, ϕк=10°…13°, половина угла конусности кольцевого входа в пропускной канал Θвх=60°…70°, ширина кольцевых стенок затвора hз и седловины hc, образующих конический кольцевой вход в пропускной канал, составляет (0,4…0,6)⋅Δвхк - высоты входного кольцевого сечения пропускного канала, причем высота выходного кольцевого сечения пропускного канала определяется по формуле
Figure 00000002
расстояние между входом в кольцевой пропускной канал обратного клапана и центральной его осью равно rвхк=(0,5…0,55) dвх, а
Figure 00000003
гдеThe problem is solved due to the fact that in the known non-return valve comprising a housing with a saddle and a shutter, between which a passage channel is formed, the housing includes a perforated cover mounted with fastening on the housing with a saddle, and the valve passage is formed by an external profiled annular valve wall and internal profiled annular wall of the housing with a saddle, has a relative radial length
Figure 00000001
and uniform annular passage sections, the height Δ r of which is inversely proportional to the distance "r" them from the central vertical axis of the check valve, the angle of inclination of the axis of the radial central section of the channel to the plane of the inlet of the check valve perpendicular to its central axis, ϕ to = 10 ° ... 13 °, half the taper angle of the annular entrance to the passage channel Θ in = 60 ° ... 70 °, the width of the annular walls of the shutter h h and the saddle h c forming a conical ring entrance to the passage channel is (0.4 ... 0.6) ⋅ Δ vhk - the height of the input annular section of the passage channel, and the height of the output annular section of the passage channel is determined by the formula
Figure 00000002
the distance between the entrance to the annular pass-through channel of the non- return valve and its central axis is r vhk = (0.5 ... 0.55) d vh , and
Figure 00000003
Where

Δвхк - высота входного кольцевого сечения пропускного канала обратного клапана;Δ vhk is the height of the inlet annular section of the check valve passage channel;

μвх - коэффициент расхода газа, поступающего в обратный клапан через его входное отверстие;μ I - the coefficient of gas flow entering the check valve through its inlet;

μк - коэффициент расхода газа, поступающего в кольцевой пропускной канал обратного клапана через его кольцевой конический вход;μ to - the coefficient of gas flow entering the annular passage channel of the check valve through its annular conical inlet;

dвх - диаметр входного отверстия обратного клапана;d I - the diameter of the inlet of the check valve;

rвхк - расстояние от центральной вертикальной оси обратного клапана до входного кольцевого сечения пропускного канала;r vhk is the distance from the central vertical axis of the check valve to the inlet annular section of the passage channel;

rвых - расстояние от центральной вертикальной оси обратного клапана до выходного кольцевого сечения пропускного канала.r o - the distance from the Central vertical axis of the check valve to the output annular section of the passage channel.

Предложенное устройство поясняется чертежами.The proposed device is illustrated by drawings.

На фиг. 1 схематично изображено защитное устройство сопла стартового двигателя в исходном состоянии ракеты. (Положение ПАД старта на дне пусковой трубы показано условно).In FIG. 1 schematically shows the protective device of the nozzle of the starting engine in the initial state of the rocket. (The position of the launch pad at the bottom of the launch tube is shown conditionally).

На фиг. 2 схематично показано промежуточное положение защитного устройства во время выворачивания мембраны после выхода ракеты из пусковой трубы.In FIG. 2 schematically shows the intermediate position of the protective device during the eversion of the membrane after the rocket leaves the launch tube.

На фиг. 3 показана схема защитного устройства с вывернутой мембраной при выходе ракеты из воды.In FIG. 3 shows a diagram of a protective device with an inverted membrane when the rocket leaves the water.

На фиг. 4 изображен вертикальный разрез обратного клапана в закрытом состоянии (исходное и конечное состояния).In FIG. 4 shows a vertical section through the check valve in the closed state (initial and final state).

На фиг. 5 изображен вертикальный разрез обратного клапана в открытом состоянии.In FIG. 5 shows a vertical section through a check valve in an open state.

На фиг. 6 изображен затвор обратного клапана.In FIG. 6 shows a check valve shutter.

На фиг. 7 приведены основные геометрические параметры пропускного канала обратного клапана.In FIG. 7 shows the basic geometric parameters of the check valve passage channel.

Предложенное устройство защиты от попадания воды во внутренний объем сопла твердотопливного двигателя ракетного носителя с минометной схемой старта из подводного положения содержит (см. фиг. 1) размещенную в сопле 1 с заглушкой 2 эластичную, термостойкую (на основе угольной ткани), газонепроницаемую мембрану 3, купол 4, которой снаружи закреплен на силовом реберном каркасе 5 с помощью клея. В центре купола мембраны установлен обратный клапан 6 заполнения объема сопла между сопловой заглушкой и поверхностью купола 4 продуктами сгорания заряда ПАД 7, установленного на дне 8 пусковой трубы 9 на стойках 10 и имеющего отражатель 11 продуктов сгорания заряда ПАД 7 в объем сопла и пусковой трубы. Кольцевое основание реберного каркаса 5 с прилегающей к ней мембраной 3 плотно поджимается к конусообразной поверхности сопла прижимным разрезным термостойким металлическим кольцом 12, в разрезе которого (между торцами) установлен резьбовой регулятор 13 прижима кольца.The proposed device against water ingress into the internal volume of the nozzle of a solid propellant rocket launcher with a mortar start circuit from an underwater position contains (see Fig. 1) an elastic, heat-resistant (based on carbon fabric) placed in the nozzle 1 with a plug 2, gas-tight membrane 3, dome 4, which is externally fixed to the power rib frame 5 with glue. In the center of the membrane dome, a non-return valve 6 is installed to fill the nozzle volume between the nozzle plug and the surface of the dome 4 by the PAD 7 charge combustion products installed on the bottom 8 of the launch tube 9 on the uprights 10 and having a reflector 11 of the PAD 7 charge combustion products into the volume of the nozzle and the launch pipe. The annular base of the rib cage 5 with the adjacent membrane 3 is tightly pressed against the conical surface of the nozzle by a pressure-sensitive split heat-resistant metal ring 12, in the context of which (between the ends) a threaded ring clamp regulator 13 is installed.

У среза сопла мембрана закрепляется снаружи с помощью сжимающего силового кольца 14 с расфиксатором 15 (с пиропатроном, связанным с системой управления ракеты).At the nozzle exit, the membrane is secured externally by means of a compressive force ring 14 with a release 15 (with a squib connected to the missile control system).

Обратный клапан 6 (см. фиг. 4, фиг. 5, фиг. 6, фиг. 7) содержит корпус с седловиной 16 и затвор 17, между которыми образован пропускной канал. Корпус с седловиной 16 снабжен перфорированной крышкой 18, установленной с закреплением на корпусе с седловиной 16, в которой по скользящей посадке установлен затвор 17. Пропускной канал обратного клапана образован наружной профилированной кольцевой стенкой затвора 17 и внутренней профилированной кольцевой стенкой корпуса с седловиной 16, имеет относительную радиальную длину

Figure 00000004
и равномерные кольцевые проходные сечения, высота Δr которых обратно пропорциональна удалению «r» их от центральной вертикальной оси обратного клапана 6. Угол наклона оси радиального центрального сечения канала к плоскости входного отверстия dвх обратного клапана, перпендикулярной к его центральной оси, ϕк=10°…13°. Половина угла конусности кольцевого входа в канал Θвх=60°…70°, ширина кольцевых стенок затвора hз и седловины hc, образующих конический кольцевой вход в канал, составляет (0,4…0,6)⋅Δвхк - высоты входного кольцевого сечения канала. Высота выходного кольцевого сечения канала определяется по формуле
Figure 00000005
расстояние между входом в кольцевой канал обратного клапана и центральной его осью равно rвхк=(0,5…0,55) dвх, а
Figure 00000003
гдеThe check valve 6 (see Fig. 4, Fig. 5, Fig. 6, Fig. 7) contains a housing with a saddle 16 and a shutter 17, between which a passage channel is formed. The housing with a saddle 16 is provided with a perforated cover 18, mounted with fastening on the housing with a saddle 16, in which a shutter 17 is mounted on a sliding fit. The check valve passage channel is formed by an external profiled annular wall of the shutter 17 and an internal profiled annular wall of the housing with a saddle 16, has a relative radial length
Figure 00000004
and uniform annular passage sections, the height Δ r of which is inversely proportional to their distance "r" from the central vertical axis of the check valve 6. The angle of inclination of the axis of the radial central section of the channel to the plane of the inlet d in of the check valve perpendicular to its central axis, ϕ to = 10 ° ... 13 °. Half of the taper angle of the annular entrance to the channel Θ in = 60 ° ... 70 °, the width of the annular walls of the shutter h s and the saddle h c forming a conical annular entrance to the channel is (0.4 ... 0.6) ⋅Δ vhk - the height of the input annular section of the channel. The height of the output annular section of the channel is determined by the formula
Figure 00000005
the distance between the entrance to the annular channel of the non- return valve and its central axis is r vhk = (0.5 ... 0.55) d vh , and
Figure 00000003
Where

Δвхк - высота входного кольцевого сечения пропускного канала обратного клапана;Δ vhk is the height of the inlet annular section of the check valve passage channel;

μвх - коэффициент расхода газа, поступающего в обратный клапан через его входное отверстие;μ I - the coefficient of gas flow entering the check valve through its inlet;

μк - коэффициент расхода газа, поступающего в кольцевой канал обратного клапана через его кольцевой конический вход;μ to is the coefficient of gas flow entering the annular channel of the check valve through its annular conical inlet;

dвх - диаметр входного отверстия обратного клапана;d I - the diameter of the inlet of the check valve;

гвхк - расстояние от центральной вертикальной оси обратного клапана до входного кольцевого сечения канала;g vhk - the distance from the Central vertical axis of the check valve to the inlet annular section of the channel;

rвых - расстояние от центральной вертикальной оси обратного клапана до выходного кольцевого сечения канала.r o - the distance from the Central vertical axis of the check valve to the output annular section of the channel.

Перфорированная крышка 18 крепится к корпусу с седловиной 16 винтами (на фиг. 4 не показаны), равномерно распределенными по окружности диаметром

Figure 00000006
(диаметр крепления крышки). Суммарная площадь перфораций крышки 18 в виде круглых отверстий диаметром dвых (фиг. 4), симметрично расположенных по поверхности крышки, не меньше площади входного отверстия dвх обратного клапана.The perforated cover 18 is attached to the housing with a saddle 16 screws (not shown in Fig. 4), uniformly distributed around the circumference of the diameter
Figure 00000006
(diameter of cover fastening). The total area of perforations of the cover 18 in the form of round holes with a diameter d o (Fig. 4), symmetrically located on the surface of the cover, is not less than the area of the inlet d in the check valve.

Контактные связи (см. фиг. 4) между затвором 17, корпусом с седловиной 16, цельным кольцом реберного каркаса 5 (см. фиг. 1) и мембраной 3 при закрытом обратном клапане 6 обеспечивают герметичность полости Wгп.Contact connections (see Fig. 4) between the shutter 17, the housing with the saddle 16, the integral ring of the rib cage 5 (see Fig. 1) and the membrane 3 with the closed check valve 6 ensure the tightness of the cavity W GP .

Затвор 17 (на фиг. 4, фиг. 5 и на фиг. 6) имеет конструкцию, сопряженную с конструкцией корпуса с седловиной 16, что обеспечивает образование расчетных форкамеры 19, кольцевого пропускного канала с равномерными проходными сечениями и коническим кольцевым входом (фиг. 5), а также возможность герметичного закрытия пропускного канала при контакте затвора 17 с корпусом с седловиной 16 по кольцу шириной Нз=0,5 (dнз - dкпз) (см. фиг. 4, фиг. 6).The shutter 17 (in Fig. 4, Fig. 5 and Fig. 6) has a design associated with the design of the housing with a saddle 16, which ensures the formation of design chamber 19, an annular passage channel with uniform passage sections and a tapered annular entrance (Fig. 5 ), as well as the possibility of hermetically closing the passage channel when the shutter 17 is in contact with the housing with a saddle 16 along a ring of width H s = 0.5 (d nz - d kpz ) (see Fig. 4, Fig. 6).

Форкамера 19 (фиг. 5), включающая полузамкнутую полость затвора 17 и внутреннюю полость корпуса с седловиной 16 с границей по плоскости входного отверстия диаметром dвх обратного клапана 6, способствует выравниванию расходов газовых струй, втекающих в кольцевой пропускной канал, и повышает защиту полости Wгп от попадания в нее морской воды при выходе ракеты из пусковой трубы 9. Объем форкамеры 19 составляет ~0,6 внутреннего объема кольцевого пропускного канала обратного клапана 6, ограниченного профилированными конусообразными стенками затвора 17 и корпуса с седловиной 16.The prechamber 19 (Fig. 5), which includes a semi-closed shutter cavity 17 and an inner body cavity with a saddle 16 with a boundary along the plane of the inlet with a diameter d in of the check valve 6, helps to equalize the flow rates of gas jets flowing into the annular passage and increases the protection of the cavity W gp from the ingress of sea water into it when the rocket leaves the launch tube 9. The volume of the pre-chamber 19 is ~ 0.6 of the internal volume of the annular pass-through channel of the check valve 6, limited by the profiled conical walls of the shutter 17 and the housing with a saddle 16.

Радиальная длина Lк кольцевого пропускного канала измеряется вдоль оси "Ок"(фиг. 7). Относительная величина ее равна

Figure 00000007
Здесь Δкср - средняя высота кольцевого проходного сечения пропускного канала:
Figure 00000008
Δвхк и Δвых - высоты входного и выходного кольцевых сечений пропускного канала.The radial length L k of the annular passage channel is measured along the axis "About to " (Fig. 7). Its relative value is
Figure 00000007
Here Δ ksr is the average height of the annular passage section of the passage channel:
Figure 00000008
HHC and Δ Δ O - height of the inlet and outlet sections of annular passageway.

Равномерность площадей проходных кольцевых сечений пропускного канала обратного клапана обеспечивает перед выходом ракеты из пусковой трубы формирование в канале дозвукового газового потока с сжатием и, соответственно, с пониженным статическим давлением. При этом на затворе 17 устанавливается расчетный перепад давлений - необходимый для своевременного, герметичного закрытия клапана. Равномерные кольцевые проходные сечения пропускного канала нормально ориентированы к радиальному вектору скорости газового потока и реализуются при выполнении соотношения (см. фиг. 7):

Figure 00000009
где const=Δвхк⋅rвхк, то есть равномерные кольцевые проходные сечения пропускного канала имеют переменный зазор Δr между стенками затвора и седловины - обратно пропорциональный расстоянию "r" от сечения до центральной оси обратного клапана, то есть кольцевой пропускной канал сужается по высоте в радиальном направлении от его входного кольцевого сечения к выходному.The uniformity of the areas of the passage annular sections of the check valve passage channel ensures that a subsonic gas stream is formed in the channel with compression and, accordingly, with reduced static pressure before the rocket leaves the launch tube. At the same time, a calculated differential pressure is set on the shutter 17, which is necessary for timely, tight closing of the valve. The uniform annular passage sections of the passage channel are normally oriented towards the radial velocity vector of the gas flow and are realized when the relation is fulfilled (see Fig. 7):
Figure 00000009
where const = Δ vkhk ⋅r vkhk , that is, the uniform annular passage sections of the passage channel have a variable gap Δ r between the walls of the shutter and the saddle - inversely proportional to the distance "r" from the section to the central axis of the check valve, that is, the ring passage channel narrows in height in the radial direction from its input ring section to the output.

Обратный клапан 6 имеет кольцевой конический вход в пропускной канал, образованный нормированными по ширине кольцевыми стенками затвора hз и седловины hc, которые формируют вход с расчетным углом конусности 2Θвх (см. фиг. 5, фиг. 7).The non-return valve 6 has an annular conical inlet to the passage channel formed by the widthwise normalized annular walls of the shutter h s and the saddle h c , which form an inlet with a design taper angle of 2Θ in (see Fig. 5, Fig. 7).

Обратный клапан 6 устанавливается на цельном кольце реберного каркаса 5, имеющем внутренний диаметр dук установки клапана (см. фиг. 4), и крепится к нему (к кольцу) винтами 20. При этом обеспечивается прочное и герметичное соединение цельного кольца каркаса 5 с эластичной защитной мембраной 3.The non-return valve 6 is installed on the solid ring of the rib cage 5, having an inner diameter d uk of the installation of the valve (see Fig. 4), and is attached to it (to the ring) by screws 20. This ensures a strong and tight connection of the whole ring of the frame 5 with an elastic protective membrane 3.

Отрезок значений параметра

Figure 00000010
(см. фиг. 7) определен с учетом рекомендации [1]: А.А. Шишков. Газодинамика пороховых ракетных двигателей. М., «Машиностроение», 1974. См. стр. 33 [1] или прилагаемую копию - использовать удлиненную трубку Борда (~10 калибров) при исследовании сжимаемости газовой струи.Parameter value line
Figure 00000010
(see Fig. 7) is determined taking into account the recommendations [1]: A.A. Bumps. Gas dynamics of powder rocket engines. M., "Mechanical Engineering", 1974. See page 33 [1] or the attached copy — use an elongated Bord tube (~ 10 gauges) when studying the compressibility of a gas stream.

Согласно полученному решению составленного дифференциального уравнения, определяющего площадь кольцевого проходного сечения пропускного канала обратного клапана в зависимости от его (сечения) удаления от вертикальной оси обратного клапана, у равномерных кольцевых проходных сечений их высоты обратно пропорциональны расстояниям до центральной вертикальной оси обратного клапана:

Figure 00000011
According to the obtained solution of the compiled differential equation that determines the area of the annular passage section of the check valve passage channel depending on its (section) distance from the vertical axis of the check valve, for uniform ring cross sections, their heights are inversely proportional to the distances to the central vertical axis of the check valve:
Figure 00000011

Отрезок величин [0,4…0,6]⋅Δвхк параметров hз и hc (фиг. 7) определен с использованием геометрических размеров дозвуковой части поворотного управляющего сопла твердотопливного двигателя, обеспечивающих скоростную равномерность газового потока в конце сужения.The range of values [0.4 ... 0.6] ⋅Δ vhk of the parameters h s and h c (Fig. 7) was determined using the geometrical dimensions of the subsonic part of the rotary control nozzle of the solid-fuel engine, ensuring a uniform gas flow at the end of the narrowing.

Из геометрического построения вертикального сечения канала обратного клапана определен угол ϕк=10°…13°, обеспечивающий возможность конического входа в пропускной канал обратного клапана с одинаковой шириной кольцевых стенок затвора hз и седловины hc из отрезка значений [0,4…0,6]⋅Δвхк (см. фиг. 7).From the geometrical construction of the vertical cross section of the check valve channel, the angle ϕ k = 10 ° ... 13 ° was determined, which provides the possibility of a conical entry into the check channel of the check valve with the same width of the annular walls of the shutter h s and saddle h c from the range of values [0.4 ... 0, 6] ⋅Δ vhk (see Fig. 7).

Параметр Θвх=60°…70°(см. фиг. 7) определен из построения симметричного конического кольцевого входа в пропускной канал обратного клапана для обеспечения расчетной приведенной скорости потока с сжатием согласно уравнениям [1] на стр. 35, 81, копии прилагаются:The parameter Θ in = 60 ° ... 70 ° (see Fig. 7) is determined from the construction of a symmetrical conical ring inlet to the check valve passage to provide the calculated reduced flow rate with compression according to equations [1] on pages 35, 81, copies are attached :

Figure 00000012
Figure 00000012

Figure 00000013
где
Figure 00000013
Where

Figure 00000014
pовх=~pпт; pвых=~pгп,
Figure 00000014
p ovh = ~ p pt ; p out = ~ p gp ,

z(λвых), z(λсж), ƒкр⋅q(λсж) - газодинамические функции.z (λ out ), z (λ squ ), ƒ cr ⋅ q (λ squ ) are gas-dynamic functions.

Выражение для высоты выходного кольцевого сечения

Figure 00000015
(см. фиг. 5, фиг. 7) получено из условия равенства площадей «живых» сечений газового потока в входном отверстии обратного клапана и в сжатом сечении кольцевого пропускного канала.Expression for the height of the output ring section
Figure 00000015
(see Fig. 5, Fig. 7) is obtained from the condition that the areas of the "live" cross sections of the gas stream are equal in the inlet of the non-return valve and in the compressed section of the annular passage channel.

Соотношение rвхк=(0,5…0,55)dвх получено при разработке форкамеры обратного клапана с упрощенным алгоритмом расчета и построения кольцевого пропускного канала с коническим входом.The ratio r vhk = (0.5 ... 0.55) d vh was obtained when developing the check valve chamber with a simplified algorithm for calculating and constructing an annular passage channel with a conical inlet.

Работа устройства защиты от попадания воды во внутренний объем сопла твердотопливного двигателя ракетного носителя с минометной схемой старта из подводного положения осуществляется следующим образом.The operation of the device of protection against ingress of water into the internal volume of the nozzle of a solid propellant rocket carrier engine with a mortar scheme for starting from an underwater position is as follows.

В исходном положении, перед запуском ПАД 7 старта (фиг. 1), обратный клапан 6 закрыт(фиг. 4): под действием силы тяжести затвор 17 перекрывает пропускной канал обратного клапана, контактирует по кольцу с корпусом с седловиной 16 и отделяет полость Wгп, заполненную атмосферным воздухом.In the initial position, before starting PAD 7 start (Fig. 1), the check valve 6 is closed (Fig. 4): under the action of gravity, the shutter 17 closes the passage channel of the check valve, contacts the ring with the housing with a saddle 16 and separates the cavity W GP filled with atmospheric air.

После воспламенения заряда ПАД 7 старта горячие газы поступают в форкамеру 19 обратного клапана 6 через входное отверстие диаметром dвх, (фиг. 4), открывают обратный клапан 6 (фиг. 5) и втекают в полость Wгп, ограниченную заглушкой 2 критического сечения сопла 1, стенками сопла 1 и купола 4 мембраны 3.After ignition of the charge PAD 7 start, hot gases enter the pre-chamber 19 of the check valve 6 through an inlet with a diameter of d in , (Fig. 4), open the check valve 6 (Fig. 5) and flow into the cavity W GP , limited by a plug 2 of the critical section of the nozzle 1, the walls of the nozzle 1 and the dome 4 of the membrane 3.

Заполнение полости Wгп газами ПАД старта происходит от момента открытия обратного клапана 6 до момента его закрытия непосредственно перед выходом ракеты из пусковой трубы 9.The filling of the cavity W GP with the gases of the launch pad falls from the moment the check valve 6 is opened until it closes immediately before the rocket leaves the launch tube 9.

По мере заполнения газом полости Wгп и повышения давления в ней на всей радиальной длине пропускного канала обратного клапана устанавливается дозвуковое течение. Благодаря коническому входу в кольцевой канал обратного клапана газовая струя в канале имеет сжатие, повышенную скорость и пониженное статическое давление. Это обеспечивает установление расчетного перепада давлений на противоположных стенках затвора 17 для своевременного закрытия обратного клапана 6.As the gas cavity W gp is filled with gas and pressure increases in it, a subsonic flow is established over the entire radial length of the check valve passage channel. Due to the conical entry into the annular channel of the non-return valve, the gas jet in the channel has compression, increased speed and reduced static pressure. This ensures the establishment of the calculated differential pressure on the opposite walls of the shutter 17 for the timely closing of the check valve 6.

Процесс закрытия обратного клапана 6 начинается при подходе двигателя с устройством защиты к выходу из пусковой трубы 9 (см. фиг. 5, фиг. 4). Он включает режим с кратковременным (импульсным) поступлением газа из пусковой трубы 9 в полость Wгп. Во время такого единичного поступления газа затвор 17 под действием результирующей силы от перепада давлений на его стенках на «мгновение» перекрывает канал обратного клапана 6. Такой режим с автоматически повторяющимся «импульсным» закрытием обратного клапана возникает при подходе ракеты к выходу из пусковой трубы 9, когда давление ргп в Wгп близко к полному давлению на входе в обратный клапан и выполняется неравенство:The process of closing the check valve 6 begins when the engine approaches with a protection device to exit the launch tube 9 (see Fig. 5, Fig. 4). It includes a mode with short-term (pulsed) gas supply from the launch tube 9 to the cavity W GP . During such a single gas supply, the shutter 17, under the action of the resulting force from the pressure difference on its walls, “closes” the check valve channel 6. “This mode with automatically repeated“ pulse ”closing of the check valve occurs when the rocket approaches the exit from the launch tube 9, when the pressure p gp in W gp is close to the total pressure at the inlet to the non-return valve and the inequality

Figure 00000016
где
Figure 00000016
Where

ргпSнз - осевая сила от давления ргп в полости Wгп;

Figure 00000017
- площадь; mз - масса затвора 17; g - ускорение свободного падения; аизд - ускорение ракеты в пусковой трубе 9; ргг - давление горячих газов у стенок затвора 17, со стороны входного отверстия обратного клапана 6,
Figure 00000018
- осевая сила давления горячих газов, препятствующая закрытию обратного клапана 6.p gp S nz - axial force from the pressure p gp in the cavity W gp ;
Figure 00000017
- area; m s - the mass of the shutter 17; g is the acceleration of gravity; and ed - acceleration of the rocket in the launch tube 9; p g - the pressure of the hot gases at the walls of the shutter 17, from the inlet of the check valve 6,
Figure 00000018
- axial pressure force of hot gases, preventing the closing of the check valve 6.

Прекращение подпитки полости Wгп горячими газами и герметичное закрытие обратного клапана 6 произойдет сразу после выхода ракеты из ПТ 9. При этом исключаются утечка горячих газов из полости Wгп и попадание в нее морской воды.The cessation of the replenishment of the W gp cavity by hot gases and the tight closing of the check valve 6 will occur immediately after the rocket leaves the PT 9. This eliminates the leakage of hot gases from the W gp cavity and the ingress of sea water into it.

При выходе ракеты за срез пусковой трубы 9 давление в сопле 1 резко понижается (~ в 2 раза), и на мембрану 3 начинает действовать сила от перепада давлений в объеме Wгп и в сопле 1. Это приводит к движению мембраны с реберным каркасом 5 к срезу сопла 1, сопровождающимся постепенным выворачиванием мембраны 3. Смещаясь и выворачиваясь, мембрана воздействует на прижимное кольцо 12, которое сдвигается на больший внутренний диаметр сопла и свободно выпадает из него.When the rocket leaves the section of the launch tube 9, the pressure in the nozzle 1 drops sharply (~ 2 times), and the force 3 acts on the membrane 3 from the pressure drop in the volume W GP and in the nozzle 1. This leads to the movement of the membrane with the rib cage 5 k a cut of the nozzle 1, accompanied by a gradual inversion of the membrane 3. Moving and turning out, the membrane acts on the pressure ring 12, which is shifted to a larger inner diameter of the nozzle and freely falls out of it.

По мере продвижения ракеты к поверхности воды мембрана 3 под действием давления внутри объема Wгп продолжает выворачиваться, реберный каркас 5 двигается вместе с куполом 4 мембраны 3 (см. фиг. 2).As the rocket advances to the surface of the water, the membrane 3 under the action of pressure inside the volume W gp continues to turn out, the rib frame 5 moves together with the dome 4 of the membrane 3 (see Fig. 2).

Перед выходом ракеты на поверхность воды мембрана 3 (см. фиг. 3) "вывернута" полностью и давление внутри сопла [в объеме Wc+(0,65…0,75)Wc] равно ргп≈(1,05…1,1) ата. При этом сохраняется герметичное сцепление мембраны 3 с наружными стенками сопла 1 вдоль его среза, что обеспечивает отсутствие воды внутри сопла.Before the rocket exits to the water surface, the membrane 3 (see Fig. 3) is completely “turned out” and the pressure inside the nozzle [in the volume W c + (0.65 ... 0.75) W c ] is p rp ≈ (1.05 ... 1.1) ata. This retains the tight adhesion of the membrane 3 with the outer walls of the nozzle 1 along its slice, which ensures the absence of water inside the nozzle.

Когда расстояние над поверхностью воды до среза сопла 1 становится равным ~10…20 м, по команде системы управления срабатывает пиропатрон в узле расфиксации и происходит полное расцепление вывернутой мембраны 3 с наружными стенками сопла 1 вдоль его среза (происходит снятие сжимающих сил на мембрану 3 со стороны сжимающего кольца 14).When the distance above the water surface to the nozzle exit 1 becomes equal to ~ 10 ... 20 m, the pyro cartridge in the release unit is triggered by the control system command and the inverted membrane 3 is completely disengaged with the outer walls of the nozzle 1 along its exit (compressive forces are removed from the membrane 3 with sides of the compression ring 14).

Таким образом, происходит плавное отсоединение защитной мембраны 3 и обеспечивается отсутствие воды внутри сопла 1 перед запуском стартового двигателя, тем самым создаются штатные условия для нормального его запуска.Thus, the protective membrane 3 is smoothly disconnected and there is no water inside the nozzle 1 before starting the starting engine, thereby creating standard conditions for its normal start.

Предложенное техническое решение позволит упростить конструкцию устройства защиты сопла, повысить надежность его в эксплуатации и снизить затраты на автономную отработку.The proposed technical solution will simplify the design of the nozzle protection device, increase its reliability in operation and reduce the cost of autonomous testing.

Claims (8)

1. Устройство защиты от попадания воды во внутренний объем сопла твердотопливного двигателя ракетного носителя с минометной схемой старта из подводного положения, содержащее эластичную термостойкую газонепроницаемую мембрану, размещенную внутри сопла между заглушкой критического сечения и пороховым аккумулятором давления (ПАД) старта ракеты и герметично закрепленную у среза сопла, отличающееся тем, что мембрана выполнена в виде купола, над которым смонтирован силовой реберный каркас, скрепленный с ним, в вершине которого установлен обратный клапан, скрепленный с силовым реберным каркасом и связывающий герметичную полость Wгп, образованную между куполом мембраны и заглушкой сопла, с внутренней полостью сопла над ПАД, силовой реберный каркас с мембраной поджат к внутренней конусообразной поверхности сопла по кольцевому поясу прижимным кольцом, при этом объем герметичной полости Wгп равен 0,25…0,35 полного внутреннего объема Wc сопла от заглушки до среза, а закрепление мембраны у среза сопла выполнено в виде установленного снаружи сопла разъемного кольца с расфиксирующим элементом, срабатывающим по команде от системы управления ракетного носителя.1. A device for protecting against water ingress into the internal volume of the nozzle of a solid propellant rocket launcher with a mortar launch scheme from an underwater position, containing an elastic heat-resistant gas-tight membrane located inside the nozzle between the critical section plug and the powder pressure accumulator (PAD) of the rocket launch and tightly fixed at the cutoff nozzle, characterized in that the membrane is made in the form of a dome over which a power rib frame is mounted, bonded to it, at the top of which a check valve is mounted, bonded to the power rib frame and connecting the sealed cavity W GP formed between the membrane dome and the nozzle plug, with the inner cavity of the nozzle above the PAD, the power rib cage with the membrane is pressed against the inner cone-shaped surface of the nozzle along the annular belt by the pressure ring, while the volume of the sealed cavity W GP is 0.25 ... 0.35 of the total internal volume W c of the nozzle from the plug to the cut, and fixing the membrane at the slice and the nozzle is made in the form of a detachable ring mounted outside the nozzle with a release element that is triggered by a command from the rocket launcher control system. 2. Обратный клапан, содержащий корпус с седловиной и затвор, между которыми образован пропускной канал, отличающийся тем, что корпус с седловиной снабжен перфорированной крышкой, установленной с закреплением на корпусе с седловиной, в которой по скользящей посадке установлен затвор, а пропускной канал обратного клапана образован наружной профилированной кольцевой стенкой затвора и внутренней профилированной кольцевой стенкой корпуса с седловиной, имеет относительную радиальную длину
Figure 00000019
и равномерные кольцевые проходные сечения, высота Δr которых обратно пропорциональна удалению «r» их от центральной вертикальной оси обратного клапана, угол наклона оси радиального центрального сечения канала к плоскости входного отверстия обратного клапана, перпендикулярной к его центральной оси, fк=10°…13°, половина угла конусности кольцевого входа в пропускной канал Θвх=60°…70°, ширина кольцевых стенок затвора hз и седловины hc, образующих конический кольцевой вход в пропускной канал, составляет (0,4…0,6)⋅Δвхк - высоты входного кольцевого сечения пропускного канала, причем высота выходного кольцевого сечения пропускного канала определяется по формуле
Figure 00000020
расстояние между входом в кольцевой пропускной канал обратного клапана и центральной его осью равно rвхк=(0,5…0,55) dвх, а
Figure 00000021
где
2. A non-return valve comprising a housing with a saddle and a shutter between which a passage channel is formed, characterized in that the housing with a saddle is provided with a perforated cover mounted with fastening on the housing with a saddle, in which a shutter is installed along a sliding fit, and a passage channel of the non-return valve formed by the outer profiled annular wall of the shutter and the inner profiled annular wall of the housing with a saddle, has a relative radial length
Figure 00000019
and uniform annular passage sections, the height Δ r of which is inversely proportional to their distance "r" from the central vertical axis of the check valve, the angle of inclination of the axis of the radial central section of the channel to the plane of the inlet of the check valve perpendicular to its central axis, f k = 10 ° ... 13 °, half the taper angle of the annular entrance to the passage channel Θ in = 60 ° ... 70 °, the width of the annular walls of the shutter h s and the saddle h c forming a conical annular entrance to the passage channel is (0.4 ... 0.6) ⋅ Δ vhk - the height of the input annular section of the passage channel, and the height of the output annular section of the passage channel is determined by the formula
Figure 00000020
the distance between the entrance to the annular passage channel of the non- return valve and its central axis is r vhk = (0.5 ... 0.55) d vh , and
Figure 00000021
Where
Δвхк - высота входного кольцевого сечения пропускного канала обратного клапана;Δ vhk is the height of the inlet annular section of the check valve passage channel; μвх - коэффициент расхода газа, поступающего в обратный клапан через его входное отверстие;μ I - the coefficient of gas flow entering the check valve through its inlet; μк - коэффициент расхода газа, поступающего в кольцевой пропускной канал обратного клапана через его кольцевой конический вход;μ to - the coefficient of gas flow entering the annular passage channel of the check valve through its annular conical inlet; dвх - диаметр входного отверстия обратного клапана;d I - the diameter of the inlet of the check valve; rвхк - расстояние от центральной вертикальной оси обратного клапана до входного кольцевого сечения пропускного канала;r vhk is the distance from the central vertical axis of the check valve to the inlet annular section of the passage channel; rвых - расстояние от центральной вертикальной оси обратного клапана до выходного кольцевого сечения пропускного канала.r o - the distance from the Central vertical axis of the check valve to the output annular section of the passage channel.
RU2019127034A 2019-08-28 2019-08-28 Device for protection against ingress of water into inner space of nozzle of solid-propellant engine of rocket carrier with mortar start circuit from underwater position and check valve RU2725129C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019127034A RU2725129C1 (en) 2019-08-28 2019-08-28 Device for protection against ingress of water into inner space of nozzle of solid-propellant engine of rocket carrier with mortar start circuit from underwater position and check valve

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019127034A RU2725129C1 (en) 2019-08-28 2019-08-28 Device for protection against ingress of water into inner space of nozzle of solid-propellant engine of rocket carrier with mortar start circuit from underwater position and check valve

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2725129C1 true RU2725129C1 (en) 2020-06-29

Family

ID=71510116

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019127034A RU2725129C1 (en) 2019-08-28 2019-08-28 Device for protection against ingress of water into inner space of nozzle of solid-propellant engine of rocket carrier with mortar start circuit from underwater position and check valve

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2725129C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116070353A (en) * 2023-03-07 2023-05-05 河北工业大学 Method, equipment and medium for analyzing charging reliability of wing-column-shaped solid rocket engine

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2195628C1 (en) * 2001-04-16 2002-12-27 Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" Device for sealing of jet engine nozzle
RU2338917C1 (en) * 2007-04-12 2008-11-20 Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения (ОАО ЦНИИСМ) Device to protect rocket engine nozzle against sea water ingress (versions)
RU2351890C1 (en) * 2007-10-16 2009-04-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Московский институт теплотехники" Rocker carrier with mortor-type launching from underwater position
US10442554B2 (en) * 2012-06-07 2019-10-15 Aerovironment, Inc. System for detachably coupling an unmanned aerial vehicle within a launch tube

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2195628C1 (en) * 2001-04-16 2002-12-27 Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" Device for sealing of jet engine nozzle
RU2338917C1 (en) * 2007-04-12 2008-11-20 Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения (ОАО ЦНИИСМ) Device to protect rocket engine nozzle against sea water ingress (versions)
RU2351890C1 (en) * 2007-10-16 2009-04-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Московский институт теплотехники" Rocker carrier with mortor-type launching from underwater position
US10442554B2 (en) * 2012-06-07 2019-10-15 Aerovironment, Inc. System for detachably coupling an unmanned aerial vehicle within a launch tube

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116070353A (en) * 2023-03-07 2023-05-05 河北工业大学 Method, equipment and medium for analyzing charging reliability of wing-column-shaped solid rocket engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2725129C1 (en) Device for protection against ingress of water into inner space of nozzle of solid-propellant engine of rocket carrier with mortar start circuit from underwater position and check valve
RU2375664C1 (en) Destructible cover of starting pipe
JPS5914720B2 (en) Launch assembly for reaction propulsion vehicles
RU2390646C1 (en) Two-mode solid propellant rocket engine
RU2460960C1 (en) Launch tube collapsible cap
RU2513052C2 (en) Solid-propellant rocket engine to withdraw rocket jettisonable parts
US4495763A (en) Dual-thrust nozzle apparatus for rockets
RU2675983C1 (en) Cumulative-high-explosive charge engine
RU2443895C1 (en) Adjustable solid-propellant rocket engine
US2841953A (en) System for pressurizing the fluid propellant tank of a self-propelled missile
RU2671449C2 (en) Ampoule with starting fuel for ignition of fuel components of liquid fuel rocket engine
US2944390A (en) Termination of thrust in solidpropellant rockets
RU2620613C1 (en) Rocket engine of rocket-assisted projectile
RU2751045C1 (en) Aircraft starting fuel valve
RU2075742C1 (en) Altitude stand to test rocket engines
RU2127821C1 (en) Jet engine ignition device
RU198029U1 (en) Device for starting a combustion chamber of a gas turbine engine
US3345822A (en) Burning rate control of solid propellants
RU212932U1 (en) Nozzle plug for solid propellant rocket engine
RU2195628C1 (en) Device for sealing of jet engine nozzle
RU2372513C1 (en) Rocket engine nozzle plug
RU2213241C2 (en) Rocket engine nozzle sealing devise
RU2347931C1 (en) Solid-propellant dual-mode rocket engine
KR102449276B1 (en) Two-stage pulse rocket motor for high altitude firing test
Bach et al. Development of a Liduid-Propellant Student Sounding Rocket