ЗАРЯД ТВЕРДОГО РАКЕТНОГО ТОПЛИВА Российский патент 2005 года по МПК F02K9/32 

Изобретение относится к ракетным двигателям твердого топлива, в частности к трубчатым пороховым зарядам “щеточного” типа (с закреплением пороховых элементов на переднем дне камеры двигателя по принципу “щетки”), преимущественно многошашечным, с малым временем горения.

Известен узел крепления шашек заряда твердого топлива в камере сгорания ракетного двигателя, в котором на дно камеры наносится слой жидкого эластомера [1]. В эластомер устанавливаются шашки заряда, после чего эластомер полимеризуется. Указанное техническое решение обеспечивает надежное закрепление пороховых шашек в камере двигателя. К недостаткам такой конструкции можно отнести наличие пороховых остатков в заделке после окончания работы двигателя, что приведет к снижению импульса, а также невозможность контролировать вклейку, что при плохой адгезии приведет к отрыву проушин и их уносу несгоревшими, что недопустимо.

Указанные недостатки в значительной мере устранены в конструкции заряда твердого ракетного топлива [2], выполненного без погружения пороховых шашек в клеящий материал. Заряд содержит крышку с буртиком, заполненную эластичным клеящим материалом, в котором установлены штифты с закрепленными на них канальными шашками. Штифты выполнены цилиндрическими с кольцевой проточкой под клеящий материал, а на шашках напротив штифта выполнены радиальные отверстия.

Однако и данная конструкция порохового заряда твердого ракетного топлива, при всех своих достоинствах, а именно: уменьшение массы несгораемых пороховых остатков, имеет существенный недостаток - при плохой адгезии потребуется увеличение глубины заделки штифтов в клеящий материал, что приведет к жесткости конструкции заряда, а при работе порохового заряда на минусовой критической температуре (-50°С) может привести к разрушению пороховых шашек заряда, что недопустимо.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных выше недостатков: повышение надежности и эффективности работы заряда твердого ракетного топлива в любом температурном диапазоне, без ограничений.

Указанная задача достигается тем, что в заряде твердого ракетного топлива, содержащем крышку, заполненную клеящим составом, в котором установлены штифты с канальными пороховыми шашками, в нем каждый штифт вклеен в канальную пороховую шашку, при этом выполнен с кольцевым замком под клей на цилиндрической головке, с диаметром, равным диаметру канала шашки, и пружинной ножкой с опорой, жестко установленной в крышку с воздушным зазором между канальными пороховыми шашками и клеящим составом.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что данная конструкция заряда твердого ракетного топлива обеспечивает надежное крепление канальных пороховых шашек и полное их сгорание без разрушения за счет использования оригинальной конструкции штифтов с пружинной ножкой с Т-образной опорой, жестко установленных в крышку с воздушным зазором между канальными пороховыми шашками и клеящим составом и позволяющих за счет пружинной ножки гасить удары от воспламенителя и вибрационного горения. Использование пружинной ножки позволяет в широких пределах регулировать жесткость конструкции заряда, варьируя толщиной пружинной ножки и размерами воздушного зазора между шашками и клеящим составом.

На фиг.1, 2 приведена предлагаемая конструкция заряда твердого ракетного топлива, где:

1 - крышка;

2 - клеящий состав;

3 - канальная пороховая шашка;

4 - штифт;

5 - кольцевой замок на цилиндрической головке штифта;

6 - пружинная ножка штифта;

7 - Т-образная опора пружинной ножки;

8 - воздушный зазор.

Сборка и работа заряда твердого ракетного топлива заключается в следующем: все детали, входящие в сборку, заранее изготовлены. Сначала производят сборку пороховых канальных шашек. В каждую канальную пороховую шашку 3 вклеивают штифт 4 с цилиндрической головкой, имеющей кольцевой замок 5 под клей, эквидистантной каналу шашки. После полимеризации клеящего состава необходимое расчетное количество пороховых канальных шашек с вклеенными штифтами устанавливают Т-образной опорой 7 пружинной ножки 6 в клеящий состав 2, залитый в крышку 1, с образованием воздушного зазора h между канальными пороховыми шашками 3 и клеящим составом 2. После полимеризации клеящего состава 2 заряд готов к применению. В качестве клеящего состава для жесткой заделки шашек в крышку желательно применять компаунды, которые после полимеризации стекленеют и у которых адгезия лучше, чем у эластомеров, используемых в прототипе [2]. Кольцевой замок на цилиндрической головке штифта предназначен для удержания клея и предотвращения отрыва вклеенных канальных шашек при работе заряда. Пружинная ножка штифта предназначена для гашения удара при воспламенении пороховых шашек и вибрационного их горения.

Работает заряд твердого ракетного топлива следующим образом: при воспламенении канальных шашек от воспламенителя происходит удар пламени по канальным шашкам, установленным на штифтах с пружинной ножкой, ножки штифта подгибаются, амортизируя удар, при этом пороховые канальные шашки не ломаются и полностью сгорают. Экспериментальная проверка предлагаемой конструкции заряда подтвердила его работоспособность и высокую эффективность в любых температурных диапазонах без ограничений.

Источники информации

1. Заявка Франции №2436121, 4.07.73 г., МКИ С 06 D 5/06 - аналог.

2. Патент России №2186235 от 27.07.2002 г., Бюл. №21, МПК7 F 02 К 9/32 - прототип.

Заряд твердого ракетного топлива содержит заполненную клеящим составом крышку, в которой установлены штифты с канальными пороховыми шашками. Штифты вклеены в канальную пороховую шашку, выполнены с кольцевым замком под клей на цилиндрической головке, с диаметром, равным диаметру канала шашки, и пружинной ножкой с опорой, жестко установленной в крышку с воздушным зазором между канальными пороховыми шашками и клеящим составом. Изобретение повысит надежность и эффективность заряда твердого ракетного топлива в любом температурном диапазоне. 2 ил.

Заряд твердого ракетного топлива, содержащий крышку, заполненную клеящим составом, в которой установлены штифты с канальными пороховыми шашками, отличающийся тем, что каждый штифт вклеен в канальную пороховую шашку, при этом выполнен с кольцевым замком под клей на цилиндрической головке с диаметром, равным диаметру канала шашки, и пружинной ножкой с опорой, жестко установленной в крышку с воздушным зазором между канальными пороховыми шашками и клеящим составом.