RU2775891C1 - Solid-fuel rocket engine - Google Patents
Solid-fuel rocket engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2775891C1 RU2775891C1 RU2022100186A RU2022100186A RU2775891C1 RU 2775891 C1 RU2775891 C1 RU 2775891C1 RU 2022100186 A RU2022100186 A RU 2022100186A RU 2022100186 A RU2022100186 A RU 2022100186A RU 2775891 C1 RU2775891 C1 RU 2775891C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plug
- nozzle
- launch vehicle
- nozzle path
- rocket engine
- Prior art date
Links
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 title abstract 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000000977 initiatory Effects 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области ракетно-космической техники и может быть использовано при проектировании двигателей твердого топлива.The invention relates to the field of rocket and space technology and can be used in the design of solid fuel engines.
Известна система аварийного спасения (САС), разработанная для спасения экипажа при аварии пилотируемых кораблей типа «Союз». Для данной системы применяется ряд твердотопливных двигателей, с помощью которых уводится и отделяется возвращаемый аппарат с экипажем. Сопловые блоки указанных двигателей располагаются на внешней поверхности корпуса ракетоносителя таким образом, что выходные сечения сопел обращены в сторону возвращаемого аппарата (см. Федеральный центр двойных технологий «СОЮЗ», стр. 5, 8. Издательский дом «Оружие и технологии», 2012 г.)Known emergency rescue system (SAS), designed to rescue the crew in the event of an accident of manned spacecraft of the Soyuz type. For this system, a number of solid propellant engines are used, with the help of which the return vehicle with the crew is withdrawn and separated. The nozzle blocks of these engines are located on the outer surface of the launch vehicle body in such a way that the exit sections of the nozzles are facing the return vehicle (see the SOYUZ Federal Center for Dual Technologies, pp. 5, 8. Weapons and Technologies Publishing House, 2012. )
К этим двигателям, помимо общих требований, предъявляются требования в части недопустимости попадания (соударения) каких-либо отделяемых элементов с возвращаемым аппаратом и ракетоносителем. Так, комиссией по расследованию катастрофы космического корабля «Колумбия» было выявлено, что причиной катастрофы стало соударение отделившегося элемента (плитки теплозащиты) по углепластиковой панели возвращаемого аппарата при взлете. От соударения образовалась царапина, которая явилась концентратором ее разрушения при спуске, приведшая к катастрофе корабля.These engines, in addition to the general requirements, are subject to requirements regarding the inadmissibility of hitting (collision) of any separable elements with the return vehicle and launch vehicle. Thus, the Commission for the investigation of the crash of the spacecraft "Columbia" found that the cause of the disaster was the collision of a separated element (thermal protection tiles) on the carbon fiber panel of the return vehicle during takeoff. From the impact, a scratch was formed, which was the concentrator of its destruction during the descent, which led to the catastrophe of the ship.
Одним из элементов конструкции твердотопливных двигателей, который отделяется от двигателя, является сопловая заглушка. Заглушка с одной стороны является элементом герметизации соплового тракта двигателя, обеспечивая сохранность заряда в процессе хранения и транспортирования, а с другой стороны - обеспечивает надежность зажжения заряда и стабильность выхода на режим двигателя.One of the structural elements of solid propellant engines, which is separated from the engine, is the nozzle plug. On the one hand, the plug is an element of sealing the nozzle path of the engine, ensuring the safety of the charge during storage and transportation, and on the other hand, it ensures the reliability of the ignition of the charge and the stability of the output to the engine mode.
Конструкция сопловых заглушек и способ крепления весьма разнообразны (см. В.В. Калинин, Ю.Н. Ковалев, A.M. Липанов «Нестационарные процессы и методы проектирования узлов РДТТ» М. Машиностроение, 1986 г., стр. 15; Ю.С. Соломонов и др. «Твердотопливные регулируемые двигательные установки» М. Машиностроение, 2011 г., стр. 92, 94, 95, 105), как и методы подтверждения параметров их вскрытия (см. И.М. Гладков и др. «Экспериментальные методы определения параметров двигателей специального назначения» М. НТЦ «Информтехника», 1993 г., стр. 6, 8, 9, 14, 87, 88, 92, 94, 95). Известна конструкция двигателя (см. сборник «Труды МИТ» том 8 часть 1 стр. 236) - принята за прототип. В этом двигателе заглушка выполнена из тонкого деформируемого материала и имеет коническую отбортовку, внешняя поверхность которой контактирует с внутренней поверхностью соплового тракта через герметизирующий слой, обеспечивающий сцепление заглушки с поверхностью соплового тракта.The design of nozzle plugs and the mounting method are very diverse (see V.V. Kalinin, Yu.N. Kovalev, A.M. Lipanov “Non-stationary processes and methods for designing solid propellant rocket engines” M. Mashinostroenie, 1986, p. 15; Yu.S. Solomonov et al. “Solid propellant controlled propulsion systems” M. Mashinostroenie, 2011, pp. 92, 94, 95, 105), as well as methods for confirming the parameters of their opening (see I.M. Gladkov et al. “Experimental methods determining the parameters of special-purpose engines "M. STC "Informtekhnika", 1993, pp. 6, 8, 9, 14, 87, 88, 92, 94, 95). The design of the engine is known (see the collection “Proceedings of MIT”, volume 8,
Недостатком применения таких двигателей в САС является то, что направление вылета заглушки не поддается точному прогнозированию, так как адгезия заглушки к сопловому тракту неравномерна, и оценить траекторию вылета заглушки, которая зависит именно от того с какой стороны начнется отрыв заглушки от сопла при воздействии давления продуктов сгорания ДСН, невозможно.The disadvantage of using such engines in SAS is that the direction of the plug departure cannot be accurately predicted, since the adhesion of the plug to the nozzle tract is uneven, and to evaluate the trajectory of the plug departure, which depends exactly on which side the plug will begin to detach from the nozzle when exposed to product pressure. combustion of SDS is impossible.
Технической задачей заявленного изобретения является обеспечение вылета заглушки в заданном направлении и исключение соударения заглушки с возвращаемым аппаратом и ракетоносителем.The technical objective of the claimed invention is to ensure the departure of the plug in a given direction and the exclusion of the collision of the plug with the return vehicle and the launch vehicle.
Поставленная задача решается за счет того, что ракетный двигатель твердого топлива, предназначенный для увода отделяемых частей ракетоносителя, содержащий корпус, заряд твердого топлива, систему инициирования и сопловой тракт, расположенный под углом к продольной оси ракетоносителя и закрытый заглушкой, которая изготовлена из тонкого деформируемого материала и имеет коническую отбортовку, внешняя поверхность которой контактирует с внутренней поверхностью соплового тракта через герметизирующий слой, обеспечивающий сцепление заглушки с поверхностью соплового тракта, а торец заглушки дополнительно подкреплен к поверхности соплового тракта с максимально удаленной от ракетоносителя стороны по дуге S длиной от 0,5 до 1,5 R, где R - радиус торца заглушки, причем расстояние L от торца сопла до торца заглушки не превышает 2R. Кроме того, подкрепление заглушки выполнено в виде деформируемой скобы, являющейся продолжением конической части заглушки, которая полностью охватывает внутреннюю поверхность соплового тракта и присоединена к его наружной поверхности.The problem is solved due to the fact that a solid propellant rocket engine designed to remove the detachable parts of the launch vehicle, containing a body, a solid propellant charge, an initiation system and a nozzle path located at an angle to the longitudinal axis of the launch vehicle and closed with a plug, which is made of a thin deformable material and has a conical flanging, the outer surface of which is in contact with the inner surface of the nozzle tract through a sealing layer that ensures adhesion of the plug to the surface of the nozzle tract, and the end of the plug is additionally reinforced to the surface of the nozzle tract from the side as far as possible from the launcher along the arc S with a length of 0.5 to 1.5 R, where R is the radius of the end of the plug, and the distance L from the end of the nozzle to the end of the plug does not exceed 2R. In addition, the reinforcement of the plug is made in the form of a deformable bracket, which is a continuation of the conical part of the plug, which completely covers the inner surface of the nozzle path and is attached to its outer surface.
Это позволяет точно задать сектор, в котором за счет дополнительного подкрепления будет создаваться задержка отрыва заглушки, которая и определит траекторию ее полета.This allows you to accurately set the sector in which, due to additional reinforcement, a delay in the separation of the plug will be created, which will determine the trajectory of its flight.
Предполагаемая конструкция ракетного двигателя твердого топлива поясняется чертежами:The proposed design of a solid propellant rocket engine is illustrated by drawings:
Фиг. 1 - Общий вид двигателя;Fig. 1 - General view of the engine;
Фиг. 2 - Сопловая заглушка по п. 1 формулы;Fig. 2 - Nozzle plug according to
Фиг. 3 - Сопловая заглушка по п. 2 формулы.Fig. 3 - Nozzle plug according to
Ракетный двигатель твердого топлива работает следующим образом:A solid propellant rocket engine works as follows:
При срабатывании пиропатрона (1) продукты его сгорания обеспечивают зажжение воспламенителя (2), который в свою очередь обеспечивает зажжение твердотопливного заряда (3), продукты сгорания которого истекают через сопловой тракт (4). Под действием давления продуктов сгорания происходит отделение заглушки (5), причем отрыв заглушки в дополнительно подкрепленном секторе (6) происходит с задержкой, вследствие чего возникает кратковременное изгибающее воздействие на заглушку (5) и отклонение траектории вылета заглушки (5) в направлении ее дополнительного подкрепления (6).When the squib (1) is triggered, its combustion products ignite the igniter (2), which in turn ignites the solid propellant charge (3), the combustion products of which flow through the nozzle path (4). Under the pressure of the combustion products, the plug (5) is separated, and the separation of the plug in the additionally reinforced sector (6) occurs with a delay, as a result of which there is a short-term bending effect on the plug (5) and a deviation of the plug (5) departure trajectory in the direction of its additional reinforcement (6).
Данное изобретение позволяет обеспечить вылет заглушки в заданном направлении, и тем самым исключить соударение заглушки с возвращаемым аппаратом и ракетоносителем.This invention makes it possible to ensure the flight of the plug in a given direction, and thereby exclude the collision of the plug with the return vehicle and the launch vehicle.
Двигатель данной конструкции планируется применять в составе перспективных ракетных комплексов и САС.The engine of this design is planned to be used as part of advanced missile systems and SAS.
Claims (2)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2775891C1 true RU2775891C1 (en) | 2022-07-11 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2645999A (en) * | 1947-07-18 | 1953-07-21 | Ben T Bogard | Nozzle closure-contact ring assembly for rockets |
FR2848658A1 (en) * | 1995-04-24 | 2004-06-18 | United Kingdom Government | LARGE RANGE ARTILLERY SHELL |
RU2297547C1 (en) * | 2005-08-23 | 2007-04-20 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Solid-propellant rocket engine |
RU2473819C1 (en) * | 2011-11-08 | 2013-01-27 | Открытое акционерное общество "Машиностроительное конструкторское бюро "Искра" имени Ивана Ивановича Картукова" | Engine system of safety shutdown system |
RU2500913C1 (en) * | 2012-05-23 | 2013-12-10 | Открытое акционерное общество "Корпорация "Московский институт теплотехники" (ОАО "Корпорация "МИТ") | Device to ignite charge of solid-propellant rocket engine |
RU2678602C1 (en) * | 2017-12-25 | 2019-01-30 | Акционерное общество "Корпорация "Московский институт теплотехники" (АО "Корпорация "МИТ") | Rocket engine for solid fuel for hinder parts separated |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2645999A (en) * | 1947-07-18 | 1953-07-21 | Ben T Bogard | Nozzle closure-contact ring assembly for rockets |
FR2848658A1 (en) * | 1995-04-24 | 2004-06-18 | United Kingdom Government | LARGE RANGE ARTILLERY SHELL |
RU2297547C1 (en) * | 2005-08-23 | 2007-04-20 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Solid-propellant rocket engine |
RU2473819C1 (en) * | 2011-11-08 | 2013-01-27 | Открытое акционерное общество "Машиностроительное конструкторское бюро "Искра" имени Ивана Ивановича Картукова" | Engine system of safety shutdown system |
RU2500913C1 (en) * | 2012-05-23 | 2013-12-10 | Открытое акционерное общество "Корпорация "Московский институт теплотехники" (ОАО "Корпорация "МИТ") | Device to ignite charge of solid-propellant rocket engine |
RU2678602C1 (en) * | 2017-12-25 | 2019-01-30 | Акционерное общество "Корпорация "Московский институт теплотехники" (АО "Корпорация "МИТ") | Rocket engine for solid fuel for hinder parts separated |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0767872B1 (en) | Solid propellant dual phase rocket motor | |
US2850976A (en) | Thrust cancellation device for use in solid propellant rocket | |
US9605932B2 (en) | Gas generators, launch tubes including gas generators and related systems and methods | |
US3088403A (en) | Rocket assisted torpedo | |
AU781896B2 (en) | Improvements in and relating to the launching of missiles | |
NO163652B (en) | DEVICE FOR CREATING A NARREMAALSKY, SPECIAL MEDIARRADY RADIATION. | |
AU636546B2 (en) | Lateral thrust assembly for missiles | |
US3867893A (en) | Rocket-thrown missile | |
RU2775891C1 (en) | Solid-fuel rocket engine | |
US9989013B2 (en) | Rocket motors and their use | |
US3754725A (en) | Auxiliary rocket apparatus for installation on a missile to impart a roll moment thereto | |
RU2315261C2 (en) | Stabilizing device of aircraft winged missile | |
US6481198B1 (en) | Multi-stage rocket motor assembly including jettisonable launch motor integrated with flight igniter | |
US3489373A (en) | Missile configurations,controls and utilization techniques | |
EP0491800B1 (en) | A missile weapon system | |
US20140145024A1 (en) | Ejectable aerodynamic cap for guided munition and guided munition comprising such a cap | |
SCANNELL et al. | Advanced integral rocket ramjet port cover development | |
RU2633973C1 (en) | Solid fuel jet engine with single changeable thrust vector | |
US20150323296A1 (en) | Countermeasure Flares | |
RU2805438C1 (en) | Rocket launch block | |
Lake et al. | A Study of the Role of Pyrotechnic Systems on the Space Shuttle Program | |
US10281248B2 (en) | Gas generators, launch tube assemblies including gas generators, and related systems and methods | |
RU2752300C1 (en) | Rocket launch unit | |
RU2789097C1 (en) | Dual-chamber solid propellant rocket engine (spre) | |
RU2345236C2 (en) | Solid propellant rocket engine for submarine-launched missiles |