SE421959B - Raket med avskiljbara steg - Google Patents

Description

l0 15 20 25 30 35 40 'väggen i huvudsak utsattes för trycket från de f bildas i motsvarande förbrännirßskammare, varvid 'laddningar eller komplicerade anordningar, 7714s1o-oid 2 Ändamålet med föreliggande uppfinning är att eliminera denna olägenhet vid en raket med_förenklad ken truktïfinl varvid de båda stegens åtskiljande sker under mycket gynnsamra driitsäkcrhets-, effektívitets- och säkerhetsförhêllanden. _4..|.,._.,, Raketen enligt uppfinningen innefa..al steg och ett främre steg samt medel för astadkommande av de båda ett bakre accelerations- stegens åtskiljande strax före slutet av íërbränningen av den pyre- tekniska laddningen i accelerationssteget, vilken laddning är fast förenad med det bakre accelerationsstegets framvägg. d d Enligt uppfinningen kännetecknas rareten av att framväggen innefattar en fast del och en del som kan glida längs raketens axel, *att den fasta delen och den glidande delen upçbär var sin pyro- teknisk laddning, varvid de båda laddningarna är skilda från varand- ra medelst en mellanvägg som är tätande fäst vid en av framväggens delar, och att den glidande delen anligger mot det främre steget pyroteknisk laddning, vars trirntíd är något längre för den laddning som upphäres av och.uppbär en än brinntiden framväggens fasta del.

Sålunda utsättas endast framväggens gliiande del vid slutet av förbränningen av den laddning som uppbäres av frarväggens fasta del för förbränningsgasernas tryck, varigenom ierra glidande del förflyt- tar sig mot det främre steget och skjuter på detta för att avskiljs det från det bakre steget. Eessutom och tack vare mellanväggen mel- lan de båda laddningarna kommunicerar de fërbränningsgaser som alstras av en av laddningarna endast delvis med den andra laddningens för- bränningskammare, så att den fasta och den glidande delen hos mellan- örbränníngsgaser som den fasta delens tröghet befrämjar den relativa förfly tnirgen av framväggens båda delar.o _ _ d De båda stegens âtskilfande erhålles på ett enkelt och effektivt çyrotekniska tillsats- varvid det viktigaste är sätt enligt_uppfinningen och utan behov av att den laddning som uppbäres av framväggens glidande del har något längre brinntid än den andra laddningen . Enar dessa brinntider .vanligen icke överskrider ett tiotal eller några tiotal millisekunder reduceras skillnaden :ellan dessa brinntider till någon eller nâgra millisekunder. N Enligt en fördelaktig väggens glidande del axiellt av nellanväggen utföringsforr av uppfinningen etyres fram- sem skiljer de båda yrotekniska laddnirgarna. 10 15 20 25 30 35 40 3 7714510-0 utfïringsform är framväggens- Enligt ytterligare en förešragen glidande del fast förbunden med den andra íelen medelst en temporär förbindelse som är förstörtar genom inverka: av trycket från förbrän- ningsgaserna från den av den glidarde delen unvtrrna laddningen vid slutet av den andra laddningens förbränning.

Denna anordning för det möjligt att åt:kil¿a de båda stegen i ett ögonblick som kan bestämmas ned stor rcggrannhet.

Uppfinningen kommer nedan att närmare beskrivas med hänvisning till de bifogade ritningarna. Fia. 1 visar en partiell längdsektion av en raket enligt uppfinningen införd i ett utskjutningsrör. Pig. 2 är en detaljvy i större skala av delen II i fig. 1. Fig. 3 visar en sektion efter III-III i fig. 1. Fig. 4 visar en partiell längdsektion av en variant. Dig. 5 liknar fig. 4 och visar de båda stegens åtskil~ jande.Fig. 6 visar en partiell längdsektion av en annan variant.

Vid den i fig. 1 visade utföringsíorren ii.eíattar raketen som är införd i utskjutningsrëret 1a ett främre narsohfartsteg 1 och ett bakre accelerationssteg 2. Det främre steget 1 innehåller en pyre- teknisk laddning 3 och innefattar en botten 1 som uppbär ett mun- stycke 5. Bottnen 4 är borttagtart fäst vid och centrerad mot det bakre stegets 2 framvägg 6. Vid den visade utföringsformen är denna borttagbara faetsättning utförd med en serie fingrar 7, vilka är fördelade över bottnens 4 periferi och bakre stegets 2 framvägg 6, vilken med 1a. Det främre stegets 1 diameter är mindre än dieretern hos det införda i borrningar i det en C-ring 6a tätar mot röret bakre stegets 2 framvägg 6.

Det bakre stegets 2 framvägg 6 innefattar en del 8 som kan glida längs raketens längdaxel och mot det fräzre steget 1. Vid den i fig. 1 visade utföringsformen utgöres denna glidande del 8 av en vilket är fast förbundet med 10. Kolvens 8 huvud av propergolrör lla, kolv som är anordnad i ett foder 9, innerperiferin hos framväggens 6 ringfcrxaêe Sa uppbär en pyroteknisk laddning ll som utgöres vilkas ändar är införda i en platta 12 av pl t är kolvens 8 huvud 8a omgivet av en O-ring 13 som åstadkommer tät- ning mellan kolven 8 och fodret 9.

Fodret 9 är omgivet av en andra pyroteknisk laddning 14 med egenskaper liknande laddningens ll, och som utgöres av propergolrör l4, vilkas ändar är införda i en platta 15 som anligger mot fram~ väggens 6 ringformade periferiska del 10.

De båda pyrotekniska laddningarna ll även fig. 3) och skilda från varandra av en nellanväg, som utgöres av och 14 är koaxiella (se 10 152 '20 25 35 40 ' införda under en ansats 1? som skjuter ut 7714510-0 4 fodret 9 som är tätande fäst vid framvagßens 5 ringformade periferiska del 10. Den centrala pyrctekniska laddninäen ll har något längre brinn- tid_än den periferiska laddningen 14. Zaí - ll har exempelvis en brinntid av 8 millisekunder och laddningen 11 en sekunder. Den propergol som användes är exerpelvis av typen med dubbel- brinntiderna kan lämpligen brinnfia av 7 milli- bas utan lösningsmedel; Skillnaden mellan bestämmas med propergoltjockleken i rören lla och l4a.

Genom sin mantel 8b anli" er kolven 8 fritt mot det främre ste- 7 s e gets 1 botten 4. Kolvnanteln 8a är fast förbunden med framväggens 6 ringformade del 10 medelst en temporär förbinšelse som vid denna ut- föringsform utgöres av en ansatsbricka (fig. 2), vilka dels är fästa på änden av so: är försedd med tungor 16 kolvzanteln 8b, dels är från innerytan 18 hos delen 10. Tungorna 16 kan avskjuvas under inverkan av trycket från inner- laddningens 11 förbränningsgaser, varom :era i ”unktionebeskrivningen av den i fig. 1 visade raketen. 2 2 _ Såsom också framgår av fig. 1 begränsas kolvens 8 förflyttning i fodret 9 av anslag, vilka utgöres dels av en ansats 19 hos kolvens 8 huvud 8a, dels av ansatsen 17 vilken skjuter et från delens 10 inner- yta 18. 2 Det framgår även av fig. 1 att fodret 9 tekniska laddningar 11 och 14 och framför runs n akåt innefattar pyro- "cket 20 öppningar 21 'n J J- S. 2 för utblåsning genom munstycket 20 av alla förbrënningsgaserna från laddningarna ll och 14. Öppningarnas 21 periferi har krökt profil lämplig för att undvika varje störning vid gaeernas utströmning genom desamma, och fodret 9 har en konisk instrypning 2la som även bidrar till bildandet av denna krökta profil.

Det bakre steget 2 har omedelbart take: ëppningarna 21 och-i huvudsak kring munstyckets 20 inlopp en :ellarvägg 22 som uppbär en tredje pyroteknisk laddning 23, vilken utgöres av propergolrör 23a som är införda i en platta 24 av plastmaterial. Därigenom omgiver .laddningen 23 munstyckets 20 cylindriska :antal 2š. Då samma sätt som framvaggen 6 har mellanväggen 22 en C-ring 22a som tätar mot röret ia. Hunstyckets 20 utlopp är divergent, och dess ytteryta 26 bildar med utskjutningsrörets 1a ínneryta ett_ringforsigt manstycke 27 för förbränníngsgaserna. försedd med vingar 28 utblåsning av de av laddningen 23 alstrade Dessutom är munstyckets 20 bakre del för raketens rotation, _ Den beskrivna raketen fungerar på följande sätt: Efter samtidig antëndning av de pyrotekniska laddningarna ll, 14 10 15 20 25 30 35 40 7714510-0 och 25 framdriver den tryckkraft som alstras av fïrbränningsgaserna från dessa laddningar raketen i röret 1a. Under de båda laddningarnas ll och 14 hela brinntid utsattes kolvens S huvud Sa och framväggens 6 fasta ringformiga del lO för tryck som ligger nära varandra, varvid icke någon förflyttning av kolven 8 i förhållanie till framväggens 6 ringformiga del 10 kan ske. Dalen 10 förblir i kontakt med det främre stegets 1 botten 4, och samma sak gäller för änden av kolvens 8 mantel 8b i den mån varje laddning utvecklar en tryckkraft som är större än tröghetskrafterna på den del av framväggen se: är förbunden med denna laddning.

Efter en brinntid av 7 periferiska laddningens förbränningsgaser plötsligt, så att tryck- kraften på framväggens 6 ringformiga del 10 blir lika med noll. Där- millisekunder sjunker trycket från den 'emot utsättas kolven 8 ytterligare en tid av en millisekund för tryck- kraften från den centrala laddningens ll förbränningsgaser, varigenom kolven 8 föres framåt (pilen F i fig. 1) och ttngorna 16 skjuvas av.

Kolvens 8 förflyttning skjuter på det främre steget 1 som där- vid frigöres från framväggens 5 ringformjga del 10. Kolvens 8 för- flyttning fortsätter tills kolvens ansats 19 går emot ansatsen 17 hos framväggens_ringformiga del 10. De båda stegens 1 och 2 fullständiga åtskiljande sker omedelbart efter slutet av den centrala laddningens ll förbränning till följd av att det främre _ motståndskoefficient än det bakre steget 2. ariör fortsätter det främre steget 1 ensamt på sin bana efter antändning av dess laddning 3, vilket sker på känt sätt sedan det har läzrat utskjutningsröret. g:r steget 1 har lägre luft- Öppningarna 21 vid fcdrets 9 bakre del det möjligt för laddningarnas ll och 14 förbränningsgaser att utblåsas bakåt genom det enda centrala munstycket 20.

Genom den tredje laddningen 23 kan man ïka t i det bakre steget 2 och följaktligen öka detta stegs initialaccelera- 23 det även otalmassan laddning tion. För en given propergolmassa gör det treije steget möjligt att begränsa längden av prcpergolrëre: lla, l4a och 23a och följaktligen att minska risken för deras brytakde.

Vid den i fig. 4 visade utföringsfornen utgöres den glidande delen av det bakre stegets 50 framvägg av en hylsa 31 som är glid- bart anordnad kring den qvlindriska mellanväga som omgiver central- laddningen 33. Hylsan 51 är försedd med en krage 54, vilken uppbär en periferisk laddning 35, vars brinntid varar cirka en millisekund längre än laddningens 33 brinntid. I overksaffit läge (fig. 4) befinner sig denna krage i förlängningen av den fasta centraldelen 56 hos det 10 15 20 '25 30 35 40 gstyoke med en ringformig konvex inneryta 45 7714510-o 5 6 _ bakre stegets 30 framvägg. Det främre steget 37 anligger_mot delen 36. Vïd denna utföringsforn är det fräzrevstegets 37 bakände 38 införd i den cylindriska mellanväggens 32 frazâel 39 som skjuter förbi centraldelen 36.

Brytpinnar 40, som är införda i 38 och i det bakre stegets 30 framdel stegen 30 och 37. Dessutom anligger hyleans 31 krage 34 mot det främre stegets 37 stabiliseringsvingar 41, och hylsans 31 rörelse är begränsad dels av en innerkant 42 som är ancrdnad vid hylsans 31 bakre ände, dels av en ringformig ansats 43 vid den cylindriska mellanväggens 32 främre ände. I overksant läge vilar hylsans 31 innerkant 42 mot ett ringformigt utsprâng 44 som är anordnat på mellanväggens 32 ytteryta.

Den cylindriska mellanväggens 32 bakre ände uppbär ett mun- _ biiäar ett central- munstyokea46 för utblåsning av förbränningegaserna från laddningen 33, Dessutom har munstycket en ytteryta 47 eo: likaledes är ring- formig och konvex och som med utskjutningsröret 1a begränsar ett dperiferiskt munstycke 48dför.utblåsninß av laššningens 35 förbrän- fräxre stegets 37 bakände det 39 förenar temporärt de båda Q/“fi uu... ningsgaser. gg vid den i fig. 4 visade utföringsformen uppvisar det främre stegets 37 propergolblook ett bakre urtag 49 som ger utrymme åt ett munstycke 50 som är förflyttbart bakåt under inverkan av en fjäder 51, vilken är inlagd mellan det främre stegete 37 botten 38 och en ringformig kant 52 på munstyckets 50 bakre del. I overksamt läge, visat i fig. 4, befinner sig munetycket,5O helt i urtaget 49, och munstyckets bakre del anligger mot det bakre etegets 30 framvägg 36.

Den ovan beskrivna raketen fungerar följande sätt (fig. 5).

Vid slutet av centrallaêâningens 33-förbränning utsättes hylsans 31 krage 54 under cirka 1 miliisekuna far trycket från den perife- riska laddningen 35. Genom detta tryck avskjuvas pinnarna 40, vilka bildar den temporära förbindelsen mellan stegen_3O och 37. Efter pinnarnas 40 avskjuvande förflyttar sig hylsan 31 framåt i pilens F1 ri tning och skiljer därvid det främre stegeås 37 botten från det bakre stegets 30 framvägg 36. Under denna förflyttning skjutes mun- stycket 50 bakåt av fjädern 51. be båda stegens 30 och 37 effektiva på .åtskiljande sker så snart den periforiska laddningen 35 blivit för- brändi.

Fig. 6 visar en raket som är förenklad i förhållande till utföringsformen enligt fig. 1. 10 15 ao 25 30 35 40 7 7714510-0 Såsom vid fig. 1 innefattar det kakre steget 60 en framvägg med en oentraldel 61 som kan glida i en cylfnárísk kropp 62, vilken är fäst vid framväggens periferiska del sä och skiljer den av den glidande delen 61 uppburna centralladdnirgen 64 från den av den periferiska delen 63 uppburna periferiska laddningen 65. Central- laddningen 64 har något lënere brinntid än den períferiska ladd~ ningen 65.

I overksamt läge (fig. 6) anligger den glidande centraldelen 61 mot en ringformig ansats 66 som är anordnad på den cylindriska kroppens 62 inneryta, varvid denna centraldel 61 befinner sig bakom den periferiska delen 63.

De båda laddningarnas 64 ooh 65 gaser blåser ut genom ett enda centralmunstycke 67.

Med sin botten 69 anligger det främre steget 68 mot den peri- feriska delen 63 av det bakre stegets 60 fra:vä håller bottnen 69 ett centralmunstycke 70, vars bakre ände 71 är införd i ett cylindriskt urtag 72 i den glidande delen 61 av det bakre stegets 60 framvägg. Urtaget 72 säkerställer det främre stegets 68 centrering gentemot det bakre steget 6G.

Funktionen hos denna raket liknar den hos raketen enligt fig. 1.

Vid slutet av den periferiska laddningens 65 förtränning glider oentraldelen 61 i pilens F3 ri tning under inverkan av trycket från centralladdningens 64 förbränning, vilket möjliggör det acrodyna- miska avskiljandet av det främre steget 68 från det bakre steget 60, vilka steg har samma luftmotståndskoefficient.

Såsom framgår av den föregående beskrivningen gör uppfinningen det möjligt att åstadkomma raketer vid vilka ätskiljandet av det främre och det bakre steget sker effektivt och praktiskt taget momen- tant. Ãtskiljandet sker under den mycket lilla tidsskillnaden (cirka l millisekund) mellan brinntiderna för de båda laddningarna i det bakre steget.

Detta átskiljande erfordrar icke någon pyroteknisk tillsats- laddning utöver de båda stegens drivladdringar eller någon komplice- rad mekanisk anordning. Ãtskiljningsorganen enligt uppfinningen har dessutom icke någon nämnvärd inverkan på raketens totalvikt, var- för de icke påverkar raketens räckvidd.

' Uppfinningen är icke begränsad till de visade och beskrivna utföringsformerna, utan detaljmodifikationer är möjliga inom dess ram. Sålunda kan de pyrotekniska laddninfarna ll, 14, 23, 53, 55, 64 äch 65, vilka utgöres av propergolrör, ersättas med lamell- eller blockladdningar.

Claims (13)

' fasta del. _ 7714510-0 c _ i s Dessutom kan tungornat17 och brïtpirnarra 40 ersättas med _andra organ som säkerställer temporär föräizšelse mellan de båda stegen, exempelvis anslag som är undanfïrbara under inverkan avi ett tryck.i PATEHTKPÅV _

1. Raket som är avsedd att avfyras medelst ett rör och some innefattar ett bakre accelerationssteg och ett främre steg samt medel för âstadkommande av de båda stegens åtskiljande strax före slutet av förbränningen av den pyrotekniska laddningen i accelera- tionssteget, vilken laddning är fast förenad med det bakre accelera- tionsstegets framvägg, k ä n n e t e c k n a d av att framväggen innefattar en fast del och en del som kan glida längs raketens axel, att den fasta delen och den glidande delen uppbär var sin pyroteknisk laddning, varvid de båda ladäringarna är skilda från varandra medelst en mellanvägg som är tätanâe fäst vid en av fram- väggens delar, och att den glidande delen anligger mot det främre steget och uppbär en pyroteknisk laddning, vars brinntid är något elängre än brinntiden för den laddning som upnääres av framväggens l

2. Raket enligt kravet 1, k ä n n.e t e esk n.a d av att framväggens glidande del styras axiellt av den mellanvägg som skiljer de båda pyrotekniska laddningarna från varandra. t

3. Raket enligt kravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att framväggens glidande del är fast förbunden med den andra delen medelst en temporär förbindelse som är förstärbar vid slutet av förbränningen_av den laddning som har den kortaste brínntiden.

4. Raket enligt något av kraven 1-3, k ä n n e t e c k n a d av att framväggens glidande del och den aníra-delen av framväggen innefattar var sitt anslag för att begränsa den glidande delens ' -förflyttning.

5. Raket enligt något av kraven 1-4, k ä n n e t e c k n a d av att den glidande delen utgöres av en kalv se: är anordnad i ett foder som utgör mellanväggen, varvid kolvens huvud uppbär central- laddningen och kolvens mantel fritt anligger :ot det främre stegets bakänae. l ' i _i e

6. Raket enligt kravet 5 eller 5, k ä n n e t e c k n a d av att en bryttunga temporärt förbinder kolvens mantel och framväggens fasta del. 7714510-0

7. Raket enligt kravet , k ä n n e t e c k n a d av att mellanväggen bakom de pyrotekniska laddnirzarna och framför mun- _.,.. _ .. stycket har öppningar för utetrömning av de L ainingsgaser som bildas av de båda laddningarna.

8. Raket enligt kravet 7, k ä n n e 1 e c k n a d av att mun~ stycket är ett centralmunstycke.

9. Raket enligt kraven 7 och 8, k ä n n e t e c k n a d av att den bakom öppningarna och i huvudsak kring centralmunstyckets inlopp innefattar en mellanliggande vägg som uppbär en tredje pyre- teknisk laddning, vilken omgiver centralmunstycket.

10. Raket enligt något av kraven 1-4, k ä n n e t e c k n a d av att den glidande delen utgäres av en hylsa som är anordnad kring en cylindrisk kropp, vilken utgör mellanväggen, varvid hylsan inne- fattar en ringformig krage som uppbär den pyrotekniska laddningen och denna krage i overksamt läge befinner sig i huvudsak i förläng- ningen av framväggens centraldel.

11. ll. Raket enligt kravet 10, k ä n n e t e c k n a d av att hylsans krage fritt anligger mot det främre s' eps vingar.

12. Raket enligt kravet 10, k ä n n e t e o k n a d av att det främre stegets bakände är ansluten till framvëggens fasta del medelst brytpinnar.

13. Raket enligt kravet 10, k ä n n e t e c k n a d av att det främre stegets bakände har ett urtag, vari ett munstycke är infört, som är förflyttbart bakåt vid de båda stegens åtskiljande. ANFURDA PUBLIKATIONER: