ЗАГЛУШКА СОПЛА РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2003 года по МПК F02K9/97 

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при разработке заглушек сопел ракетных двигателей, стартующих из пускового контейнера при помощи порохового аккумулятора давления (ПАД).

Известна заглушка, установленная в расширяющейся части сопла, способная воспринимать давление газов ПАДа и вскрываться при запуске двигателя за счет применения болтов с калиброванной шейкой (см. Конструкции ракетных двигателей на твердом топливе. /Под общей редакцией чл.-корр. Российской академии наук, доктора техн.наук, проф. Л.Н.Лаврова. М.: Машиностроение, 1993, рис. 3.36, стр.162).

Недостатком данной конструкции является большая масса заглушки, которая при вылете может нанести повреждения пусковой установке.

Известна заглушка, в которой для уменьшения массы вылетающих частей применяется лепестковая мембрана (см. рис.3.37, стр.163 вышеуказанной книги). Эта заглушка включает в себя сферическую мембрану с радиально расходящимися от центра ослабленными сечениями (взята за прототип). При запуске двигателя мембрана рвется только по ослабленным сечениям и лепестки заглушки разворачиваются по потоку газа и сгорают. Недостатком данной конструкции является то, что она не может воспринимать большое давление от газов ПАДа при запуске из пускового контейнера.

Технической задачей данного изобретения является устранение вышеперечисленных недостатков.

Технический результат достигается тем, что заглушка сопла ракетного двигателя, содержащая сферическую мембрану с радиально расходящимися от центра ослабленными сечениями, опирается на арочную сферическую конструкцию, состоящую из отдельных клинообразных элементов, которые удерживаются внешним кольцом, причем кольцо установлено на конической части раструба и соединено со сферической мембраной.

На фиг.1 изображена конструкция предлагаемой заглушки, на фиг.2 - вид А с внутренней стороны заглушки, на фиг.3 - вид Б с внешней стороны заглушки без Т.З.П.

Внутри сопла 1 установлена заглушка, которая представляет собой сферическую мембрану 2 с радиально расходящимися от центра ослабленными сечениями 3 (см. фиг.3). Мембрана 2 опирается на арочную сферическую конструкцию, состоящую из отдельных клинообразных элементов 4, выполненных, например, из пенопласта или пенокерамики. Все элементы 4 арочной сферической конструкции удерживаются от рассыпания внешним кольцом 5, которое при помощи штифтов 6 соединено с наружным фланцем 7, скрепленным непосредственно с мембраной 2 заглушки. Кольцо 5 выполнено, например, из пенопласта, а мембрана 2 заглушки и фланец 7 - из алюминиевого сплава.

Заглушка и кольцо 5 на герметизирующем составе вклеены в сопло 1 и для надежности соединения подкреплены винтами 8. На наружной стороне мембраны напылено теплозащитное покрытие 9.

Работает заглушка следующим образом.

При запуске ПАДа его газы воздействуют непосредственно на мембрану заглушки. Нагрузка от мембраны передается на арочную сферическую конструкцию, состоящую из отдельных клинообразных элементов 4. Нагрузка со всех элементов 4 передается на кольцо 5 и далее на раструб сопла 2.

Давление, которое может выдержать заглушка, в основном определяется жесткостью и размерами клинообразных элементов 4. После выхода из пускового контейнера происходит запуск двигателя, при этом газы двигателя, проходя между элементами 4, воздействуют на мембрану 2 заглушки, которая при расчетном давлении рвется по ослабленным радиальным сечениям 3. Все лепестки заглушки отгибаются по потоку газа и сгорают, а клинообразные элементы 4 с расчетной допустимой массой вылетают в струе работающего двигателя, исключая опасное воздействие на пусковую установку. Кольцо 5, фланец 7 и лепестки мембраны заглушки 2 сгорают в потоке газа.

Таким образом, предлагаемая заглушка обеспечивает возможность восприятия давления от ПАДа и обеспечивает расчетный уровень давления вскрытия заглушки двигателя при обеспечении допустимой минимальной массы вылетающих частей.

Заглушка сопла ракетного двигателя, стартующего из пускового контейнера при помощи порохового аккумулятора давления, содержит сферическую мембрану с радиально расходящимися от центра ослабленными сечениями. Мембрана опирается на арочную сферическую конструкцию, состоящую из отдельных клинообразных компонентов, которые удерживаются внешним кольцом. Кольцо установлено на конической части раструба и соединено со сферической мембраной. Изобретение обеспечивает возможность восприятия давления от порохового аккумулятора давления и обеспечивает расчетный уровень давления вскрытия заглушки двигателя при обеспечении допустимой минимальной массы вылетающих частей. 3 ил.

Заглушка сопла ракетного двигателя, содержащая сферическую мембрану с радиально расходящимися от центра ослабленными сечениями, отличающаяся тем, что мембрана опирается на арочную сферическую конструкцию, состоящую из отдельных клинообразных компонентов, которые удерживаются внешним кольцом, причем кольцо установлено на конической части раструба и соединено со сферической мембраной.