RU2647269C1 - Flange of the rotating nozzle of rocket engine body from composite materials - Google Patents
Flange of the rotating nozzle of rocket engine body from composite materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2647269C1 RU2647269C1 RU2017114446A RU2017114446A RU2647269C1 RU 2647269 C1 RU2647269 C1 RU 2647269C1 RU 2017114446 A RU2017114446 A RU 2017114446A RU 2017114446 A RU2017114446 A RU 2017114446A RU 2647269 C1 RU2647269 C1 RU 2647269C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flange
- engine
- conical body
- support belt
- power support
- Prior art date
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K9/00—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
- F02K9/80—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof characterised by thrust or thrust vector control
- F02K9/84—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof characterised by thrust or thrust vector control using movable nozzles
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K9/00—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
- F02K9/97—Rocket nozzles
Landscapes
- Toys (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области ракетостроения и может быть использовано при создании конструкций ракетных двигателей различного назначения.The invention relates to the field of rocket science and can be used to create designs of rocket engines for various purposes.
Фланец является неподвижным несущим элементом в составе поворотного сопла с жестким закреплением на фланце двигателя, и во всех реализованных конструкциях выполнялся из металла (И.Х. Фахрутдинов, А.В. Котельников «Конструкция и проектирование ракетных двигателей твердого топлива». Москва. Машиностроение. 1987, с. 228-229).The flange is a fixed bearing element in the composition of the rotary nozzle with a rigid fastening on the engine flange, and in all realized structures it was made of metal (I.Kh. Fakhrutdinov, A.V. Kotelnikov "Design and design of solid fuel rocket engines. Moscow. Mechanical engineering. 1987, p. 228-229).
На фланце закрепляются все подвижные и неподвижные составные части поворотного сопла: каркас, корпус раструба, эластичный шарнир и его опора, жестко соединенная с корпусом раструба.All movable and fixed components of the rotary nozzle are fixed on the flange: frame, bell body, elastic hinge and its support rigidly connected to the bell body.
Из всего этого состава впервые из композиционных материалов была предложена и впоследствии экспериментально проверена с положительным результатом конструкция каркаса, пат. RU №2551467 С1 МПК F02K 9/84, а ранее конструкция корпуса раструба пат. RU №2539236 С1 МПК F02K 9/97 (2006.01).Of all this composition for the first time from composite materials was proposed and subsequently experimentally tested with a positive result, the frame design, US Pat. RU No. 2551467 C1 IPC
То есть была показана принципиальная возможность изготовления составных частей поворотного сопла из композиционных материалов.That is, the fundamental possibility of manufacturing the components of a rotary nozzle from composite materials was shown.
Были также сделаны попытки создания фланца поворотного сопла - наиболее нагруженной части его - из композиционных материалов (пат. RU №2434160 С1 МПК F02K 9/97 (2006.01), который принят в данном случае в качестве прототипа.Attempts were also made to create a flange of the rotary nozzle - the most loaded part of it - from composite materials (US Pat. RU No. 2434160 C1 IPC F02K 9/97 (2006.01), which is adopted in this case as a prototype.
В данном источнике информации фланец выполнен в виде конического корпуса со шпангоутами по краям и силовым опорным поясом между ними, связанными воедино сетчатой оболочкой с кольцевыми и косыми ребрами, а поверх сетчатой оболочки расположена герметизирующая оболочка в утопленной в двигатель зоне.In this source of information, the flange is made in the form of a conical body with frames along the edges and a power support belt between them, connected together by a mesh shell with annular and oblique ribs, and a sealing shell is located on top of the mesh shell in the recessed area in the engine.
Но такие технические решения в большей части применимы в изделиях, имеющих какую-то протяженность, например, по пат. RU №2384460 С2 МПК B64С 1/00 (2006.01) или №2442690 С1 МПК В32B 1/08 (2006.01), представляющих собой сетчатые оболочки из пересекающихся ребер с наружной обшивкой. По такому же принципу выполнена и утопленная часть фланца по прототипу. В реальности фланец поворотного сопла должен иметь компактную высокопрочную конструкцию с довольно ограниченными размерами и отвечающую также требованиям по герметичности при высоких наружных давлениях и больших осевых усилиях.But such technical solutions are mostly applicable in products having some extent, for example, according to US Pat. RU No. 2384460 C2 IPC
Задачей данного предлагаемого изобретения является создание конструкции фланца поворотного сопла, отвечающего требованиям высокой нагруженности и герметичности при применении и технологичности при изготовлении.The objective of the present invention is the creation of the design of the flange of the rotary nozzle that meets the requirements of high load and tightness in use and manufacturability.
Существенными признаками конструкции фланца, обеспечивающими достижение этой цели, являются:The essential features of the flange design to achieve this goal are:
- выполнение утопленной части конического корпуса фланца с дополнительной силовой оболочкой преимущественно из однонаправленного композиционного материала с установкой непосредственно на ней с упором в силовой опорный пояс с защемлением на нем;- the implementation of the recessed part of the conical housing of the flange with an additional power shell mainly of unidirectional composite material with the installation directly on it with emphasis in the power support belt with pinching on it;
- выполнение опорной на эластичный шарнир поверхности дополнительной силовой оболочки, общей с опорной поверхностью утопленной части конического корпуса;- implementation of the supporting surface of the elastic hinge surface of the additional power shell common with the supporting surface of the recessed part of the conical body;
- выполнение силового опорного пояса из композиционного материала с оребрением со стороны, противоположной фланцу двигателя, с образованием ниш для размещения элементов крепления к нему или металлическим.- the implementation of the power support belt of composite material with ribbing on the side opposite to the engine flange, with the formation of niches for placement of fastening elements to it or metal.
Предлагаемая конструкция фланца поворотного сопла из композиционных материалов поясняется чертежами.The proposed design of the flange of the rotary nozzle made of composite materials is illustrated by drawings.
На фиг. 1 представлена схема конструктивного взаимодействия фланца в составе поворотного сопла; на фиг. 2 и 3 - конструктивное оформление самого фланца опорным поясом из композиционных материалов или металлическим соответственно.In FIG. 1 shows a diagram of the constructive interaction of the flange as part of a rotary nozzle; in FIG. 2 and 3 - structural design of the flange itself with a support belt made of composite materials or metal, respectively.
Фланец 1 поворотного сопла (фиг. 1) является несущей конструкцией для всех элементов поворотного сопла. На нем закрепляются все подвижные и неподвижные составные части: собственно сопло 2 с эластичным шарниром 3 и его опорой 4, каркас 5. И весь перечисленный комплект устанавливается на фланце 6 двигателя 7.The
Сам фланец 1 (фиг. 1) конструктивно содержит конический корпус 8 (фиг. 2) с утопленной в двигатель 7 частью 9 с опорной поверхностью 10 на эластичный шарнир 3 в условиях применения с одной стороны и присоединительным шпангоутом 11 для каркаса 5 собственно сопла 2 с другой и силовой опорный пояс 12 между ними с присоединительными отверстиями 13 к фланцу 6 двигателя 7.The
Опорный пояс 12 конструктивно отделяет утопленную часть 9 конического корпуса 8, которая в данном предложении выполнена с дополнительной силовой оболочкой 14 преимущественно из однонаправленного композиционного материала, непосредственно установлена на ней с упором в силовой опорный пояс 12, имеет с ней общую опорную поверхность 10 на эластичный шарнир 3 в условиях применения.The
Силовой опорный пояс 12 выполняется также из композиционных материалов (фиг. 2) с посадкой на конический корпус 8 в соответствующем месте и с оребрением 15 со стороны, противоположной фланцу 6 двигателя 7, с образованием ниш 16 для размещения элементов крепления к нему или металлическим (фиг. 3).The
Такое выполнение конструкции фланца поворотного сопла обеспечивает воспринятие осевых и радиальных нагрузок, возникающих от давления газов при работе двигателя.This embodiment of the design of the flange of the rotary nozzle provides the perception of axial and radial loads arising from gas pressure during engine operation.
Данное предлагаемое изобретение принято для реализации: по нему разработаны чертежи на экспериментальный образец, проведены расчеты, подтверждающие его прочность с сохранением герметичности при рабочем давлении в камере сгорания двигателя.This invention is adopted for implementation: it developed drawings for an experimental sample, calculations were carried out confirming its strength while maintaining integrity at operating pressure in the combustion chamber of the engine.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017114446A RU2647269C1 (en) | 2017-04-25 | 2017-04-25 | Flange of the rotating nozzle of rocket engine body from composite materials |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017114446A RU2647269C1 (en) | 2017-04-25 | 2017-04-25 | Flange of the rotating nozzle of rocket engine body from composite materials |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2647269C1 true RU2647269C1 (en) | 2018-03-15 |
Family
ID=61627615
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017114446A RU2647269C1 (en) | 2017-04-25 | 2017-04-25 | Flange of the rotating nozzle of rocket engine body from composite materials |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2647269C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3594484A1 (en) | 2018-07-12 | 2020-01-15 | ArianeGroup SAS | Annular thermal protection and method for manufacturing such protection |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4649701A (en) * | 1986-02-11 | 1987-03-17 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Thrust nozzle with insulation |
US4666084A (en) * | 1986-06-09 | 1987-05-19 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Nozzle assembly |
RU2434160C1 (en) * | 2010-06-02 | 2011-11-20 | Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения | Flange of rotating nozzle of rocket engine from composite materials and manufacturing method of rotating nozzle flange of rocket engine from composite materials |
RU2551467C1 (en) * | 2014-03-11 | 2015-05-27 | Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения | Framework of rotating nozzle out of composite materials, method of its manufacturing and laid-pressing accessories for the method implementation |
RU170276U1 (en) * | 2016-02-24 | 2017-04-19 | Публичное акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Rocket engine nozzle |
-
2017
- 2017-04-25 RU RU2017114446A patent/RU2647269C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4649701A (en) * | 1986-02-11 | 1987-03-17 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Thrust nozzle with insulation |
US4666084A (en) * | 1986-06-09 | 1987-05-19 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Nozzle assembly |
RU2434160C1 (en) * | 2010-06-02 | 2011-11-20 | Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения | Flange of rotating nozzle of rocket engine from composite materials and manufacturing method of rotating nozzle flange of rocket engine from composite materials |
RU2551467C1 (en) * | 2014-03-11 | 2015-05-27 | Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения | Framework of rotating nozzle out of composite materials, method of its manufacturing and laid-pressing accessories for the method implementation |
RU170276U1 (en) * | 2016-02-24 | 2017-04-19 | Публичное акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Rocket engine nozzle |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3594484A1 (en) | 2018-07-12 | 2020-01-15 | ArianeGroup SAS | Annular thermal protection and method for manufacturing such protection |
FR3083827A1 (en) | 2018-07-12 | 2020-01-17 | Arianegroup Sas | ANNULAR THERMAL PROTECTION AND METHOD OF MANUFACTURING SUCH PROTECTION |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2647269C1 (en) | Flange of the rotating nozzle of rocket engine body from composite materials | |
US20170037740A1 (en) | Turbine shroud segment with side perimeter seal | |
FR3026122A1 (en) | ACOUSTIC TREATMENT PANEL | |
GB2519156A (en) | A nozzle arrangement for an engine | |
CN106837610A (en) | A kind of close-coupled work long hours solid-liquid rocket catalysis bed structure | |
US3529417A (en) | Fluid pressure actuated linear force generating means | |
RU2392466C2 (en) | Non-twistable annular stator assembly for aircraft engine | |
RU2671609C1 (en) | Housing made from organic-matrix composite material promoting discharge of smoke | |
RU2599876C1 (en) | Power shell from laminar composite material | |
RU2364741C1 (en) | Cruise multi-chamber propulsion system with nozzle extension (versions) | |
RU2558488C2 (en) | Solid-propellant rocket engine | |
RU2626617C1 (en) | Liquid propellant rocket for the first launch vehicle stage | |
RU2258283C1 (en) | Attachment point between ceramic fairing and flying-vehicle body | |
RU2723276C1 (en) | Rocket engine with solid fuel | |
US20130224005A1 (en) | Compression sleeve seal | |
Nikolayev et al. | Evaluation of the high-frequency oscillation parameters of a liquid-propellant rocket engine with an annular combustion chamber | |
RU2581886C1 (en) | Attachment assembly of ceramic fairing with metal casing of aircraft | |
RU2189673C1 (en) | Antenna fairing | |
RU2435061C1 (en) | Solid-propellant rocket engine | |
RU2647022C1 (en) | Rotary control nozzle with a flexible folding head | |
RU2372513C1 (en) | Rocket engine nozzle plug | |
Kim et al. | Internal Ballistic Analysis using Two Kinds of Propellant for Design of Dual-thrust Solid Rocket Motor | |
RU2478812C1 (en) | Solid-propellant rocket engine housing | |
RU2139438C1 (en) | Solid-propellant rocket engine | |
RU2580231C1 (en) | Rocket engine nozzle plug |