СПОСОБ ЛИКВИДАЦИИ ЗАРЯДА ТВЕРДОГО РАКЕТНОГО ТОПЛИВА Российский патент 2001 года по МПК F02K9/08 

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при ликвидации зарядов твердого ракетного топлива.

В настоящее время известны способы ликвидации зарядов РДТТ на основе подрыва, резки, растворения и сжигания [1,2,3,4]. Однако все перечисленные методы обладают принципиальными недостатками: они или чрезвычайно дороги, или наносят большой экологический ущерб.

В качестве прототипа рассмотрен способ ликвидации зарядов ТРТ [5] методом замедленного сжигания заряда в корпусе, заполненном отвержденным водно-гелевым составом.

К недостаткам данного способа можно отнести то, что количество используемого водно-гелевого состава может быть недостаточно для реализации пониженного расхода продуктов сгорания в течение всего времени сжигания из-за ограниченного свободного объема корпуса. Кроме того, при этом невозможно регулировать приход продуктов горения в процессе сжигания, что особенно важно для дефектных зарядов.

Технической задачей изобретения является устранение недостатков аналогов, прототипа и создание регулируемого способа сжигания зарядов твердого топлива, ограничивающего расход продуктов сгорания и позволяющего использовать недорогие системы очистки небольшой мощности при сжигании крупногабаритных зарядов, в том числе и дефектных.

Поставленная задача решается тем, что канал заряда ТРТ, размещенного в корпусе РДТТ, заполняют водно-гелевым составом, отверждают его, а затем поджигают заряд, после чего в зону горения впрыскивают дополнительный жидкий хладагент (воду) для регулирования расхода продуктов сгорания.

Применение данного способа в промышленной технологической системе ликвидации зарядов твердого топлива показано на чертеже. Канал заряда(5) в корпусе(4) заполняют водно-гелевым хладагентом (6), отверждают этот хладагент и подготовленный таким образом РДТТ устанавливают горизонтально на стенде. После воспламенения заряда внутрь камеры сгорания по трубопроводам (7 или 8) из емкости (1) подают дополнительный жидкий хладагент для регулирования расхода продуктов горения с помощью ручного или автоматического регулятора (2) и устройства (3) подачи этого хладагента. Давление в камере сгорания, по которому определяется расход, поддерживается регулированием подачи жидкого хладагента и фиксируется датчиком давления (9) на уровне около 0,1-0,2 МПа, обеспечивающем максимально возможную взрывобезопасность при сжигании кондиционных и дефектных зарядов, т.к. вероятность взрыва при небольших давлениях становится практически нулевой. Продукты сгорания подаются на устройство очистки (10), после чего выбрасываются в атмосферу.

Автоматическое или ручное регулирование количества дополнительного жидкого хладагента и соответственно заданного расхода продуктов сгорания позволяет программируемым образом сжигать заряды сложной формы. При этом секундный расход продуктов горения за счет подачи дополнительного жидкого хладагента снижен в несколько раз по сравнению с прототипом. В случае затухания заряда его можно воспламенить повторно и продолжить процесс сжигания.

В отдельных случаях для упрощения и удешевления процесса ликвидации вместо водно-гелевого хладагента можно использовать любой инертный бронирующий состав.

С целью улучшения очистки продуктов сгорания в дополнительный жидкий хладагент добавляют нейтрализатор вредных компонентов продуктов сгорания.

Для проверки предложенного способа были проведены эксперименты по сжиганию зарядов смесевого твердого топлива массой 50 кг. В 1-м случае сжигался заряд с каналом, заполненным водно-гелевым составом. При сжигании этого заряда происходило устойчивое горение в течение 20 минут. Во 2-м случае сжигался дефектный заряд с каналом, заполненным водой. При сжигании этого заряда время горения увеличилось в 4 раза. Полученные результаты подтвердили возможность регулирования параметров горения заряда твердого топлива и обеспечения заданного расхода продуктов сгорания.

Таким образом, способ имеет следующие преимущества:
1. Появляется возможность а) сохранить корпус и стендовое оборудование от разрушения при долговременном горении заряда; б) проводить повторное воспламенение при затухании заряда; в) сжигать заряд в горизонтальном положении.

2. При наличии в заряде скрытых дефектов дополнительный жидкий хладагент может существенно снизить приход продуктов сгорания и подъем давления от воспламенения этих дефектов.

3. Необходимое для регулирования расхода количество жидкого хладагента при сжигании не ограничивается.

4. Использование инертного бронирующего состава в качестве водно-гелевого состава экономически выгодно.

5. За счет уменьшения расхода продуктов сгорания при сжигании можно использовать очистительные устройства небольшой мощности.

Способ может быть промышленно использован при ликвидации зарядов твердого ракетного топлива, в том числе и дефектных.

Литература
1. Л. А. Смирнов, О.В.Тиньков. "Конверсия". Часть IV. ЦНИИНТ ИКПК, 1996 г.

2. "Установка для утилизации зарядов ТРТ", патент 2087804, приоритет от 21.02.95 - аналог.

3. "Стендовая установка", патент 2045675, приоритет от 18.08.93 - аналог.

4. "Способ ликвидации зарядов ТРТ", патент 2021560, приоритет от 15.04.93. - аналог.

5. "Способ ликвидации зарядов ТРТ", патент 2123991, приоритет от 15.10.97 - прототип.

Способ ликвидации заряда твердого ракетного топлива, в том числе и дефектного, размещенного в корпусе ракетного двигателя, заключается в сжигании заряда с использованием отвержденного водно-гелевого хладагента. Хладагент располагают в канале заряда и после поджигания заряда в зону горения подают дополнительный жидкий хладагент. Изобретение позволяет регулировать сжигание заряда твердого ракетного топлива и использовать недорогие системы очистки небольшой мощности при сжигании крупногабаритных зарядов. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ ликвидации заряда твердого ракетного топлива, в том числе дефектного, размещенного в корпусе ракетного двигателя, заключающийся в сжигании заряда с использованием отвержденного водно-гелевого хладагента, отличающийся тем, что этот хладагент располагают в канале заряда и после поджигания заряда в зону горения подают дополнительный жидкий хладагент. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что количество дополнительного жидкого хладагента регулируют в процессе сжигания в зависимости от показаний датчика давления в камере сгорания и заданного расхода продуктов сгорания. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что вместо отвержденного водно-гелевого хладагента используют любой инертный бронирующий состав. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в дополнительный жидкий хладагент добавляют нейтрализатор вредных компонентов продуктов сгорания.