СПОСОБ ЛИКВИДАЦИИ ЗАРЯДОВ ТВЕРДОГО РАКЕТНОГО ТОПЛИВА Российский патент 1999 года по МПК F23G7/00 F02K9/08 

Изобретение относится к способам ликвидации зарядов твердого ракетного топлива (ТРТ) методом сжигания, преимущественно к способам сжигания канальных зарядов ТРТ непосредственно в корпусах ракетных двигателей.

Известен способ ликвидации зарядов ТРТ /Безопасность труда в промышленности N 9, 1988, с. 46-52/ методом сжигания, заключающийся в выжигании заряда из корпуса на открытых площадках. При этом продукты сгорания ТРТ свободно истекают из корпуса и рассеиваются в атмосфере. Недостатком данного способа является нанесение большого экологического ущерба.

Известен способ сжигания крупногабаритных зарядов на стенде с последующим охлаждением водой продуктов сгорания, сбором их в резервуаре большого объема и нейтрализацией. Недостатком способа являются большие секундные расходы продуктов сгорания и большие тепловыделения /Экспресс-информация. Новости машиностроения N 23, 1974, с. 9/.

Известен способ ликвидации зарядов ТРТ по патенту N 2021560, Россия (МКИ 5 F 23 G 7/00// F 02 K 9/08) (прототип), заключающийся в установке корпуса с зарядом вертикально, заполнении свободного объема хладагентом (водой) и поджигании. Для регулирования количества хладагента в корпусе обеспечивается его подвод внутрь камеры сгорания, свободная поверхность хладагента в корпусе ограничивается экраном. Для усиления флегматизации поверхности горения, покрытой хладагентом, ее предварительно подвергают воздействию ультразвукового излучения. К недостаткам данного способа ликвидации изделий следует отнести следующие моменты: осуществление способа при вертикальном расположении зарядов требует для изделий больших габаритов высотных герметичных сооружений (отсеков), дополнительного оборудования для закрепления и фиксации изделий, подъемных средств, эстакад для обслуживания при обработке их ультрафиолетовым излучением.

Целью данного изобретения является создание способа сжигания зарядов ТРТ в горизонтальном положении с обеспечением минимальных секундных расходов продуктов сгорания, позволяющего использовать установки очистки небольшой мощности и сжигать безопасно любые заряды.

Поставленная цель достигается за счет флегматизации части рабочей поверхности заряда (преимущественно канала) твердым водным гелем, содержание воды в котором составляет 98 - 79%. Регулирование поверхности горения позволяет программируемым способом сжигать заряды сложной формы. Использование в качестве флегматизирующего состава твердого водного геля обеспечивает ведение процесса сжигания зарядов при горизонтальном размещении их. На фиг. I показана схема приготовления водного геля и заполнение им корпусов изделий. Водный гель готовится в реакторе объемного типа I в необходимом количестве, исходя из формы и габаритов изделия, смешивается с отвердителем и насосом 2, закачивается в свободный объем корпуса 3, собранного с технологическими крышками. В случае канальных изделий малых габаритов производится заполнение водным гелем 4 всего объема (фиг. 2a). При подготовке зарядов с большим диаметром предусматривается установка дополнительной цилиндрической вставки 6 для снижения расхода геля (фиг. 2б). Для вкладных зарядов производится предварительная установка их в корпусе с центральной "сухарями" 7 для обеспечения равномерного зазора (фиг. 2в). Для обеспечения надежного воспламенения заряда конструкции задней крышки обеспечивает защиту торцевой поверхности заряда кольцевой прокладкой 5 (фиг. 2). Для облегчения отсоединения задней крышки и извлечения вкладыша рабочая поверхность их покрывается антиадгезионным составом. После выдержки, необходимой для отверждения водного геля, снимается задняя крышка (извлекается цилиндрическая вставка) и заряд подается к месту ликвидации.

Схема процесса ликвидации зарядов представлена на фиг. 3. Заряд 3 открытым торцем подсоединяется к установке очистки продуктов сгорания, включающей газожидкостный эжектор 8, каплеуловтель 9, насыпной фильтр 10, каталитический реактор 11, отстойник 12. Очищенные газы удаляются в атмосферу. Для исключения прогара корпуса последний может охлаждаться за счет циркуляции воды в специальной рубашке.

Проверка предлагаемого способа проведена на вкладных канальных зарядах из смесевого и баллиститного твердых топлив. Результаты экспериментальной проверки сжигания зарядов с флегматизацией канала твердым водным гелем приведены в таблице.

Как видно из таблицы, флегмантизация каналов образцов твердым водным гелем существенно изменяет внутрибаллистические характеристики образцов: ровень давления в 2 - 3 раза ниже, а время горения в 2 - 3 раза больше, чем у исходных.

Сжигание флегматизированных по каналу твердым водным гелем зарядов без соплового блока с достаточно высокими расходными характеристиками позволила их на два порядка по сравнению с контрольным (время горения составило соответственно 113 и 1.06 секунды).

Таким образом, способ может быть использован для экологически чистой ликвидации зарядов твердого ракетного топлива любых габаритов в горизонтальном положении с минимальным секундным расходом.

Способ предназначен для сжигания канальных зарядов твердого ракетного топлива непосредственно в корпусах ракетных двигателей. Для осуществления ликвидации зарядов твердого ракетного топлива с обеспечением расходов продуктов горения часть рабочей поверхности заряда (канал) флегматизируется твердым водным гелем. Подготовленный заряд сжигается в горизонтальном положении. Для крупногабаритных зарядов перед заполнением водным гелем в канал заряда вводят цилиндрическую вставку, которую извлекают после отверждения геля. Способ позволяет применять экологически чистую ликвидацию зарядов твердого ракетного топлива любых габаритов в горизонтальном положении с минимальным секундным расходом. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

1. Способ ликвидации заряда твердого ракетного топлива с регулируемым расходом продуктов сгорания, включающий сжигание заряда твердого ракетного топлива в корпусе, отличающийся тем, что перед сжиганием заряд устанавливают горизонтально, свободный объем в корпусе заполняют водным гелем, гель отверждают. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для крупногабаритных зарядов перед заполнением водным гелем в канал заряда вводят цилиндрическую вставку, которую извлекают после отверждения геля.