РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА Российский патент 1997 года по МПК F02K9/08 

Изобретение относится к ракетным двигателям твердого топлива (РДТТ), преимущественно к вспомогательным РДТТ, применяемых для создания управляющих усилий, отделения, стабилизации объекта и его элементов.

Известен РДТТ [1] принятый в качестве прототипа, содержащий корпус с зарядом твердого топлива, сопло с критическим сечением, установленное под углом к продольной оси корпуса в сопловом днище, выполненном с образованием с поверхностью заряда полости, включающей предсопловой объем.

Недостатком данного РДТТ является наличие значительных потерь удельного импульса, связанных с размещением сопла под углом к продольной оси РДТТ.

Технической задачей изобретения является снижение потерь удельного импульса, связанных с размещением сопла под углом к продольной оси РДТТ.

Поставленная задача решается конструкцией РДТТ, содержащего корпус с размещенным в нем зарядом трт, сопло с критическим сечением, установленное под углом к продольной оси корпуса в сопловом днище; сопловое днище выполнено с образованием с торцевой поверхностью заряда полости, включающей предсопловый объем, причем сопловое днище снабжено выступом, выполненным на части его внутренней поверхности и отделяющим предсопловой объем от полости днища, при этом внутренняя поверхность соплового днища в зоне предсоплового объема имеет сферическую форму с примыкающими к ней цилиндрическим участком, сопряженным с поверхностью выступа.

Изобретение поясняется чертежом, где обозначено:
1 корпус РДТТ, 2 заряд трт, 3 сопло, 4 сопловое днище, 5 - сферическая часть предсоплового объема, 6 выступ, 7 цилиндрическая часть предсоплового объема.

РДТТ работает следующим образом:
После воспламенения заряда трт продукты его сгорания заполняют полость соплового днища 4, стремясь двигаться продольно оси РДТТ, они омывают внутреннюю поверхность соплового днища 4. Выступ 6 на внутренней поверхности днища выполняет роль направляющего экрана, обеспечивающего разворот продуктов сгорания и направление их в сопловое отверстие, увеличивая тем самым образование вихревых потоков, возникающих при развороте продуктов сгорания, что способствует увеличению полноты сгорания летящих частиц трт, приводящей к повышению эффективности выходных параметров изделия. После выступа по ходу истечения продуктов сгорания выполнен цилиндрический участок 7, переходящий в сфероидальный объем 5, в котором поток продуктов сгорания, сузившийся при прохождении выступа, имеет возможность расшириться и более эффективно истекать через критическое сечение сопла.

Сравнительные стендовые испытания РДТТ, выполненных с описанными конструктивными решениями, показали снижение потерь удельного импульса на 3
5% по сравнению с РДТТ, не имеющих данных особенностей.

Изобретение может быть промышленно использовано при создании РДТТ, газогенераторов и других систем с высокими скоростями истечения газов, в которых конструктивно требуется поворот газового потока.

Источники информации:
1. Фахрутдинов И. Х. Котельников АВ. Конструкция и проектирование ракетных двигателей твердого топлива. М. Машиностроение, 1987, с. 28, рис. н-прототип.

Использование: преимущественно во вспомогательных ракетных двигателях твердого топлива, применяемых для создания управляющий усилий. Сущность изобретения: содержит корпус с размещенным в нем зарядом 2 трт, сопло 3 с критическим сечением, установленное под углом к продольной оси корпуса 1 на сопловом днище 4, сопловое днище 4 выполнено с образованием полости между внутренней поверхностью днища 4 и торцевой поверхностью заряда 2, куда входит и предсопловой объем, причем на части внутренней поверхности днища 4 имеется выступ 6, отделяющий предсопловой объем от полости днища 4, а предсопловой объем имеет форму части сферы и цилиндрического участка, сопряженного с поверхностью выступа 6. 1 ил.

Ракетный двигатель твердого топлива, содержащий корпус с зарядом твердого топлива, сопло с критическим сечением, установленное под углом к продольной оси корпуса в сопловом днище, выполненном с образованием с торцевой поверхностью заряда полости, включающей предсопловой объем, отличающийся тем, что сопловое днище снабжено выступом, выполненным на части его внутренней поверхности и отделяющим предсопловой объем от полости днища, при этом его внутренняя поверхность в зоне предсоплового объема выполнена в форме части сферы и примыкающего к ней цилиндрического участка, сопряженного с поверхностью выступа.