RU2229617C1 - Solid-propellant rocket engine - Google Patents
Solid-propellant rocket engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2229617C1 RU2229617C1 RU2002131694/06A RU2002131694A RU2229617C1 RU 2229617 C1 RU2229617 C1 RU 2229617C1 RU 2002131694/06 A RU2002131694/06 A RU 2002131694/06A RU 2002131694 A RU2002131694 A RU 2002131694A RU 2229617 C1 RU2229617 C1 RU 2229617C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sealing
- nozzle
- rocket engine
- rocket
- solid fuel
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Testing Of Engines (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области ракетной техники и предназначено для использования в ракетах различного назначения, в том числе ракетах реактивных систем залпового огня.The invention relates to the field of rocketry and is intended for use in missiles for various purposes, including missiles of multiple launch rocket systems.
Одной из основных задач, решаемых при проектировании ракетных двигателей твердого топлива, является обеспечение надежной герметизации его камеры сгорания в процессе хранения и включения в момент задействования электровоспламенительного устройства.One of the main tasks to be solved when designing solid propellant rocket engines is to ensure reliable sealing of its combustion chamber during storage and switching on when an electroflamer is activated.
Известна конструкция ракетного двигателя твердого топлива, в которой пусковой узел размещен на переднем днище, а в сопловом блоке установлена герметизирующая заглушка (см. Б.Т.Ерохин, А.М.Липатов. Нестационарные и квазистационарные режимы работы РДТТ. - М.: Машиностроение, 1977, с.5, рис.1.1)The design of a solid fuel rocket engine is known, in which the launch unit is located on the front bottom, and a sealing plug is installed in the nozzle block (see B.T. Erokhin, A.M. Lipatov. Transient and quasistationary modes of operation of solid propellant rocket motors. - M.: Mechanical Engineering , 1977, p.5, fig.1.1)
Таким образом, задачей данного технического решения явилась разработка пускового и герметизирующего узлов для ракетного двигателя твердого топлива.Thus, the objective of this technical solution was the development of starting and sealing units for a rocket engine of solid fuel.
Общими признаками с предлагаемым авторами ракетным двигателем твердого топлива является наличие в нем корпуса, заряда твердого топлива, герметизирующего и пускового узлов, а также пиропатрона.Common signs with the solid fuel rocket engine proposed by the authors is the presence in it of a housing, a charge of solid fuel, a sealing and launching unit, as well as a squib.
Однако приведенная конструкция ракетного двигателя твердого топлива имеет недостатки, состоящие в том, что включение двигателя сопровождается значительным "пиковым" давлением газообразных продуктов в камере сгорания, вызывающим снижение коэффициента массового совершенства конструкции.However, the above design of a solid fuel rocket engine has drawbacks in that the engine start is accompanied by a significant "peak" pressure of gaseous products in the combustion chamber, causing a decrease in the mass perfection coefficient of the design.
Указанных недостатков лишен ракетный двигатель твердого топлива, у которого узел запуска размещен в сопловом блоке.These disadvantages are deprived of a solid fuel rocket engine, in which the launch unit is located in the nozzle block.
Наиболее близким по технической сути и достигаемому техническому результату является ракетный двигатель твердого топлива, содержащий корпус, заряд твердого топлива, сопловой блок, воспламенитель, герметизирующе-пусковой узел и пиропатрон (см. А.М.Липатов, А.В.Алиев. Проектирование ракетных двигателей твердого топлива. - М.: Машиностроение, 1995, с.241, рис.7.15.б), принятый авторами за прототип.The closest in technical essence and the technical result achieved is a solid fuel rocket engine containing a casing, a solid fuel charge, a nozzle block, an igniter, a sealing-launch unit and a squib (see A.M. Lipatov, A.V. Aliyev. Design of rocket solid fuel engines. - M.: Mechanical Engineering, 1995, p. 241, Fig. 7.15.b), adopted by the authors for the prototype.
Как видно из этого технического решения, герметизирующе-пусковой узел и пиропатрон закреплены в сопловом блоке, что позволяет обеспечить запуск двигателя в условиях, когда большая часть поверхности горения топлива находится в окрестности сопла.As can be seen from this technical solution, the sealing-starting unit and the squib are fixed in the nozzle block, which allows the engine to be started under conditions when most of the fuel combustion surface is in the vicinity of the nozzle.
Известный двигатель работает следующим образом. После срабатывания воспламенителя и воспламенения заряда твердого топлива происходит резкое нарастание давления в камере сгорания двигателя.A known engine operates as follows. After the igniter is activated and the solid fuel charge is ignited, a sharp increase in pressure in the combustion chamber of the engine occurs.
При достижении заданного давления форсирования ракетного двигателя твердого топлива происходит разрушение элементов крепления герметизирующего узла и его удаление из сопла двигателя. Одновременно с этим происходит вынос из камеры сгорания несгоревших пороховых частиц от воспламенителя, что исключает возникновение "пикового" давления газов в камере сгорания. При этом в процессе выхода герметизирующе-пускового узла из сопла наблюдается повышенный разброс давления форсирования, что объясняется перекосом этого узла в сопловом блоке под воздействием газодинамического удара продуктов сгорания и упругопластических, асимметричных деформаций элементов крепления герметизирующе-пускового узла. Причем величина разброса давления форсирования зависит от калибра ракетного двигателя и его конструктивных особенностей. Кроме того, перекосы герметизирующе-пускового узла в сопловом отверстии в момент запуска ракетного двигателя могут привести к соударениям и повреждениям соплового тракта, что недопустимо при применении чувствительных к ударным нагрузкам пластиковых или графитосодержащих теплозащитных материалов. Указанные недостатки приводят к существенному рассеиванию по дальности, что значительно снижает возможности поражения точечных целей и требует увеличенного расхода ракет для обеспечения эффективного поражения ими целей противника.Upon reaching the predetermined boost pressure of the solid fuel rocket engine, the fastening elements of the sealing unit are destroyed and removed from the engine nozzle. At the same time, unburned powder particles are removed from the combustion chamber from the igniter, which eliminates the occurrence of a “peak” gas pressure in the combustion chamber. At the same time, during the exit of the sealing start-up assembly from the nozzle, an increased dispersion of the boost pressure is observed, which is explained by the skew of this assembly in the nozzle block under the influence of a gas-dynamic impact of combustion products and elastoplastic, asymmetric deformations of the fastening elements of the sealing start-up assembly. Moreover, the magnitude of the pressure dispersal forcing depends on the caliber of the rocket engine and its design features. In addition, the distortions of the sealing-starting unit in the nozzle hole at the time of starting the rocket engine can lead to collisions and damage to the nozzle path, which is unacceptable when using shock-sensitive plastic or graphite-containing heat-shielding materials. These shortcomings lead to significant dispersion in range, which significantly reduces the possibility of hitting point targets and requires increased missile consumption to ensure that they effectively hit enemy targets.
Таким образом, задачей данного технического решения (прототипа) являлось создание конструкции ракетного двигателя твердого топлива, позволяющего снизить величину пикового давления продуктов сгорания в камере сгорания в момент запуска.Thus, the objective of this technical solution (prototype) was to create the design of a rocket engine of solid fuel, which allows to reduce the peak pressure of the combustion products in the combustion chamber at the time of launch.
Общими признаками с предлагаемым авторами устройством является наличие в ракетном двигателе твердого топлива корпуса, соплового блока, воспламенителя, герметизирующе-пускового узла и пиропатрона.Common features with the device proposed by the authors is the presence in the rocket engine of solid fuel of the housing, nozzle block, igniter, sealing-launching unit and squib.
В отличие от прототипа в предлагаемом авторами ракетном двигателе герметизирующе-пусковой узел содержит тарель, выполненную в виде нескольких телескопических кольцевых втулок, скрепленных между собой посредством шлицевого соединения и смонтированных с возможностью последовательного осевого перемещения относительно друг друга в направлении истечения пороховых газов, при этом пиропатрон размещен в центральной кольцевой втулке, соединенной форсажной трубкой с закрепленной на нем опорой, опирающейся на дозвуковую часть сопла.In contrast to the prototype, in the rocket engine proposed by the authors, the sealing-launching unit contains a plate made in the form of several telescopic ring bushings fastened together by means of a spline connection and mounted with the possibility of sequential axial movement relative to each other in the direction of expiration of the powder gases, while the squib is placed in the central annular sleeve connected by an afterburner with a support fixed to it, resting on the subsonic part of the nozzle.
Именно это позволяет сделать вывод о наличии причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого технического решения и достигаемым техническим результатом.It is this that allows us to conclude that there is a causal relationship between the totality of the essential features of the claimed technical solution and the achieved technical result.
Указанные признаки, отличительные от прототипа и на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны, во всех случаях достаточны.These signs, distinctive from the prototype and to which the requested amount of legal protection applies, are sufficient in all cases.
Задачей предлагаемого изобретения является снижение разброса давления форсирования и повышения надежности работы и технологичность изготовления ракетного двигателя твердого топлива.The task of the invention is to reduce the pressure spread of boosting and increase the reliability and manufacturability of manufacturing a rocket engine of solid fuel.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном ракетном двигателе, содержащем корпус, заряд твердого топлива, сопловой блок, воспламенитель, герметизирующе-пусковой узел и пиропатрон, особенность заключается в том, что герметизирующе-пусковой узел содержит тарель, выполненную в виде нескольких телескопических кольцевых втулок, скрепленных между собой посредством шлицевого соединения и смонтированных с возможностью последовательного осевого перемещения относительно друг друга в направлении истечения пороховых газов, при этом пиропатрон размещен в центральной кольцевой втулке, соединенной форсажной трубкой с закрепленной на ней опорой, опирающейся на дозвуковую часть сопла.The specified technical result during the implementation of the invention is achieved by the fact that in the known rocket engine containing a solid fuel charge, nozzle block, igniter, sealing-launching unit and squib, the feature is that the sealing-starting unit contains a plate made in the form several telescopic ring bushings, fastened together by means of a spline connection and mounted with the possibility of sequential axial movement relative to each other in the direction the outflow of powder gases, while the squib is placed in the Central annular sleeve connected by an afterburner with a support fixed to it, resting on the subsonic part of the nozzle.
Новая совокупность конструктивных элементов, а также наличие связей между ними позволяют, в частности, за счет:A new set of structural elements, as well as the presence of connections between them, allow, in particular, due to:
- выполнения тарели в виде нескольких телескопических кольцевых втулок, скрепленных между собой посредством шлицевого соединения и имеющих возможность последовательного осевого перемещения относительно друг друга в направлении истечения газов, исключить асимметрию газотермодинамического воздействия струи продуктов сгорания пиропатрона на поверхность корпуса воспламенителя, увеличить время воздействия струи продуктов сгорания инициирующего состава пиропатрона на воспламенитель, обеспечить стабильность процесса зажжения воспламенителя и тем самым снизить разброс давления форсирования в двигателе;- making plates in the form of several telescopic ring bushings fastened together by means of a spline connection and having the possibility of sequential axial movement relative to each other in the direction of gas outflow, to eliminate the asymmetry of the gas thermodynamic effect of the jet of combustion products of the igniter on the surface of the igniter body, to increase the exposure time of the jet of combustion products of the initiator the composition of the igniter on the igniter, to ensure the stability of the ignition process a measurer and thereby reduce the pressure spread in the engine;
- размещения пиропатрона в центральной кольцевой втулке, соединенной форсажной трубкой с закрепленной на ней опорой, опирающейся на дозвуковую часть сопла, повысить технологичность изготовления, а также обеспечить соосность форсажной трубки и соплового блока при работе воспламенителя, значительно снизить разброс усилия срыва герметизирующего узла при одновременном исключении нестационарных колебаний указанной струи по поверхности корпуса воспламенителя в зоне их взаимодействия и повысить надежность работы двигателя.- placing the pyro cartridge in the central annular sleeve connected by the afterburner with a support mounted on it, resting on the subsonic part of the nozzle, to increase the manufacturability, as well as to ensure the alignment of the afterburner and the nozzle block during operation of the igniter, to significantly reduce the dispersion of the breakdown force of the sealing unit while eliminating unsteady oscillations of the specified jet on the surface of the igniter body in the zone of their interaction and to increase the reliability of the engine.
Признаки, отличающие предлагаемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях и не известны из уровня техники в процессе проведения патентных исследований, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию “новизны”.Signs that distinguish the proposed technical solution from the prototype are not identified in other technical solutions and are not known from the prior art in the process of conducting patent research, which allows us to conclude that the invention meets the criterion of “novelty”.
Исследуя уровень техники в ходе проведения патентного поиска по всем видам сведений, доступных в странах бывшего СССР и зарубежных странах, обнаружено, что предлагаемое техническое решение явным образом не следует из известного уровня техники, следовательно, можно сделать вывод о соответствии критерию “изобретательский уровень”.Studying the level of technology during the patent search on all types of information available in the countries of the former USSR and foreign countries, it was found that the proposed technical solution clearly does not follow from the prior art, therefore, we can conclude that the criterion of "inventive step" is met.
Сущность изобретения заключается в том, что ракетный двигатель твердого топлива, содержащий корпус, заряд твердого топлива, сопловой блок, воспламенитель, герметизирующе-пусковой узел и пиропатрон, согласно изобретению герметизирующе-пусковой узел содержит тарель, выполненную в виде нескольких телескопических кольцевых втулок, скрепленных между собой посредством шлицевого соединения и смонтированных с возможностью последовательного осевого перемещения относительно друг друга в направлении истечения пороховых газов, при этом пиропатрон размещен в центральной кольцевой втулке, соединенной форсажной трубкой с закрепленной на нем опорой, опирающейся на дозвуковую часть сопла.The essence of the invention lies in the fact that the rocket engine of solid fuel, comprising a housing, a charge of solid fuel, a nozzle block, an igniter, a sealing-starting unit and a squib, according to the invention, the sealing-starting unit contains a plate made in the form of several telescopic ring bushings fastened between by means of a spline connection and mounted with the possibility of sequential axial movement relative to each other in the direction of flow of the powder gases, with pyrope the atron is located in the central annular sleeve connected by an afterburner with a support fixed to it, resting on the subsonic part of the nozzle.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен продольный разрез ракетного двигателя твердого топлива, на фиг.2 -продольный разрез хвостовой части ракетного двигателя.The invention is illustrated in the drawing, where figure 1 shows a longitudinal section of a rocket engine of solid fuel, figure 2 is a longitudinal section of the tail of the rocket engine.
Предлагаемый ракетный двигатель твердого топлива содержит корпус 1, в котором размещен заряд твердого топлива 2, закрепленный в предсопловом объеме воспламенитель 3, сопловой блок 4 и установленное в предсопловом объеме герметизирующе-пусковое устройство 5, которое включает опору 6, опирающуюся на дозвуковую (входную) часть сопла 14, тарель 7, выполненную в виде нескольких телескопических кольцевых втулок 8, 9, 10 и смонтированных в сверхзвуковой части сопла 14, при этом опора 6 соединена с тарелью 7 при помощи гайки 11, навинченной на форсажную трубку 12, скрепленную с противоположной стороны с центральной кольцевой втулкой 10, в которой установлен пиропатрон 13.The proposed solid fuel rocket engine comprises a housing 1, in which a solid fuel charge 2 is placed, an
Вышеописанное устройство работает следующим образом.The above device operates as follows.
После подачи электрического импульса на пиропатрон 13 продукты сгорания инициирующего состава движутся внутри форсажной трубки 12 и после выхода с противоположной стороны воспламеняют пороховой состав воспламенителя 3, который, в свою очередь, воспламеняет заряд твердого топлива 2. Под действием давления пороховых газов, образующихся в камере сгорания корпуса 1, происходит деформация опоры 6 и начинается перемещение телескопических кольцевых втулок 8, 9, 10 тарели 7 относительно сопла 14 в направлении истечения пороховых газов. В процессе запуска ракетного двигателя опора 6 удерживает форсажную трубку 12 вдоль оси соплового блока 4, в том числе и во время своей деформации, исключая перекосы и соударение форсажной трубки 12 со стенками сопла 14. При взаимном последовательном перемещении телескопических втулок 8, 9, 10 тарели 7 противоположный конец форсажной трубки 12 перемещается вдоль оси сопла 14, что позволяет увеличить время воздействия продуктов сгорания инициирующего состава пиропатрона 13 с воспламенителем 3. Отсутствие перекосов герметизирующе-пускового устройства 5 относительно оси соплового блока 4 в процессе запуска ракетного двигателя минимизирует разброс давления форсирования в камере сгорания, образованной корпусом 1 и сопловым блоком 4.After applying an electric pulse to the
Выполнение ракетного двигателя твердого топлива в соответствии с изобретением позволило снизить разброс давления форсирования, уменьшить техническое рассеивание траектории движения ракеты, а также повысить технологичность изготовления ракетного двигателя и надежность работы ракеты в целом.The implementation of the rocket engine of solid fuel in accordance with the invention allowed to reduce the dispersion of the pressure of forcing, to reduce the technical dispersion of the trajectory of the rocket, as well as to improve the manufacturability of the rocket engine and the reliability of the rocket as a whole.
Изобретение может быть использовано при разработке различных ракетных двигателей твердого топлива, в том числе к ракетам для реактивных систем залпового огня.The invention can be used in the development of various solid propellant rocket engines, including rockets for multiple launch rocket systems.
Указанный положительный эффект подтвержден испытаниями опытных образцов двигателей, выполненных в соответствии с изобретением.The indicated positive effect is confirmed by tests of prototypes of engines made in accordance with the invention.
В настоящее время разработана конструкторская документация, проведены государственные испытания, намечено серийное производство.Currently, design documentation has been developed, state tests have been carried out, and mass production is scheduled.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002131694/06A RU2229617C1 (en) | 2002-11-26 | 2002-11-26 | Solid-propellant rocket engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002131694/06A RU2229617C1 (en) | 2002-11-26 | 2002-11-26 | Solid-propellant rocket engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2229617C1 true RU2229617C1 (en) | 2004-05-27 |
RU2002131694A RU2002131694A (en) | 2004-05-27 |
Family
ID=32679262
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002131694/06A RU2229617C1 (en) | 2002-11-26 | 2002-11-26 | Solid-propellant rocket engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2229617C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2524785C1 (en) * | 2013-07-12 | 2014-08-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ" | Rocket engine sealing starter |
RU2540190C1 (en) * | 2013-12-26 | 2015-02-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ" | Solid-propellant rocket engine nozzle |
-
2002
- 2002-11-26 RU RU2002131694/06A patent/RU2229617C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЛИПАНОВ А.М. и др. Проектирование ракетных двигателей твердого топлива. - М.: Машиностроение, 1995, с. 241, рис .7.15б. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2524785C1 (en) * | 2013-07-12 | 2014-08-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ" | Rocket engine sealing starter |
RU2540190C1 (en) * | 2013-12-26 | 2015-02-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ" | Solid-propellant rocket engine nozzle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5216804B2 (en) | Portable guided bullet injection and separation device | |
US3491692A (en) | Multi-stage rocket | |
RU2229617C1 (en) | Solid-propellant rocket engine | |
US4047465A (en) | Telescoped explosive driver | |
RU2513052C2 (en) | Solid-propellant rocket engine to withdraw rocket jettisonable parts | |
RU2422663C1 (en) | Solid-propellant rocket engine | |
RU2631958C1 (en) | Reactive engine, method for shooting with rocket ammunition and rocket ammunition | |
RU2675983C1 (en) | Cumulative-high-explosive charge engine | |
RU2604772C1 (en) | Pulsed solid-fuel engine | |
RU2279564C1 (en) | Solid-propellant rocket engine | |
RU2408833C1 (en) | Ignition method of powder charge onboard moving missile train and device for its realisation | |
US3011312A (en) | Propulsion system | |
RU2644804C1 (en) | Small-pulse impulse rpre working in the low-speed detonation mode | |
RU2647256C1 (en) | Method of increasing the distance of the rocket-propelled grenade | |
EP1337750B1 (en) | Method and device for a multiple step rocket | |
RU2117235C1 (en) | Pulse rocket projectile | |
RU2708755C1 (en) | Solid-propellant gas generator | |
RU2569989C1 (en) | Solid fuel rocket engine | |
RU2783054C1 (en) | Dual-mode solid propellant rocket engine | |
RU2197707C1 (en) | Method of rocket firing and rocket for its realization | |
RU2251628C1 (en) | Solid-propellant impulse rocket engine | |
RU2134860C1 (en) | Rocket | |
RU2340860C1 (en) | Missile for active impact on clouds | |
RU2789097C1 (en) | Dual-chamber solid propellant rocket engine (spre) | |
RU2317433C1 (en) | Solid-propellant rocket engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 15-2004 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121127 |