ДОННАЯ ЗАЩИТА ХВОСТОВОГО ОТСЕКА РАКЕТЫ-НОСИТЕЛЯ Российский патент 2009 года по МПК B64G1/52 B64G1/40 

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано в конструкциях хвостовых блоков ракет-носителей для их защиты от газодинамического воздействия работающего двигателя.

Известна донная защита блока третьей ступени ракеты носителя «Союз-2» (рабочие чертежи №14Д23.00-00.000ГЧ разработка ОАО КБХА г.Воронеж), содержащая неподвижную часть устройства в виде плоского кругового экрана 1, закрепленного на раме 2 двигателя с помощью элементов крепления 3, в котором выполнено отверстие для прохода камеры сгорания 4. На поворотной камере сгорания 4 установлена подвижная часть устройства донной защиты, которая выполнена в виде кольцевого экрана 5 со сферической поверхностью (фиг.1, прототип).

Конструктивное сочление сферической поверхности подвижного кольцевого экрана 5 с поверхностью неподвижного плоского экрана 1 по контуру отверстия для прохода поворотной камеры сгорания 4 выполнено с кольцевым щелевым зазором. Сочленение неподвижной части плоского кругового экрана 1 с двигателем обеспечивается с помощью профилированных гибких пластин 6 и элементов крепления 7, установленных на торцевой части хвостового отсека 8.

Недостатками известного технического решения являются большой вес донной защиты за счет наличия конструктивных элементов, входящих в состав хвостового отсека и самого двигателя, обеспечивающих сочлинение хвостового отсека и двигателя, а также низкая надежность ее функционирования из-за возможного заклинания подвижной и неподвижной частей из-за газодинамических и температурных деформаций при работе двигателя.

Задачей предложенного технического решения является снижение веса донной защиты, а также повышение надежности и эффективности ее функционирования.

Поставленная задача достигается тем, что донная защита хвостового отсека блока ракеты-носителя содержит подвижный кольцевой экран со сферической поверхностью, установленный на поворотной камере сгорания двигателя ракеты-носителя, неподвижный экран, и имеет щелевой зазор, при этом неподвижный экран выполнен в виде торцевой сферической поверхности корпуса хвостового отсека, образованной радиусом из центра вращения поворотной части двигателя, а подвижный кольцевой экран выполнен с возможностью перекрытия неподвижного экрана по его сферической поверхности, а щелевой зазор расположен в зоне перекрытия сфереческих поверхностей, изменяющий направление движения воздействующих газов от работающего двигателя.

На фиг.2 представлена донная защита хвостового отсека блока ракеты-носителя, которая содержит подвижный кольцевой экран 1 со сферической поверхностью, установленной на поворотной камере сгорания 2 с помощью кольцевого фланца 3. Донная защита содержит также неподвижный экран 4, выполненный в виде торцевой поверхности хвостового отсека 5. Между сопрягаемыми сферическими поверхностями подвижного кольцевого экрана 1 и неподвижного экрана 4 выполнен щелевой зазор 6 по типу лабиринтного уплотнения, причем сферическая поверхность неподвижного экрана 4 образована радиусом (R) из центра вращения поворотной части двигателя 7.

Геометрические параметры экранов 1, 4 выбраны таким образом, что обеспечивают определенную зону перекрытия их поверхностей при повороте подвижного экрана 1 вместе с камерой сгорания 2 на определенный угол относительно продольной оси хвостового отсека 5.

Донная защита хвостового отсека ракеты-носителя работает следующим образом.

Подвижный экран 1, поворачиваясь совместно с камерой сгорания 2, постоянно перекрывает неподвижную часть донной защиты без соприкосновения их частей за счет щелевого зазора 6 по типу лабиринтного уплотнения, который изменяет направление движения воздействующих газов от работающего двигателя.

Таким образом, предложенное техническое решение позволит снизить вес донной защиты хвостового отсека блока ракеты-носителя за счет исключения из состава его конструктивных элементов 6, 7, предназначенных для сочленения хвостового отсека с неподвижным краном двигателя, а также неподвижного экрана с элементами кремпления 1, 3 к раме двигателя, и повысить надежность и эффективность функционирования донной защиты за счет увеличивания щелевого зазора, выполненного по типу лабиринтного уплотнения, который позволяет исключить заклинивание подвижной и неподвижной частей из-за температурных и газодинамических деформаций при работе двигателя.

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано для защиты хвостовых отсеков ракет-носителей от газодинамического воздействия струй работающих двигателей. Защита согласно изобретению содержит подвижный кольцевой экран со сферической поверхностью, установленный на поворотной камере сгорания двигателя ракеты-носителя, неподвижный экран и щелевой зазор между экранами. При этом неподвижный экран выполнен в виде торцевой сферической поверхности корпуса хвостового отсека, образованной радиусом из центра вращения поворотной части двигателя. Подвижный кольцевой экран выполнен с перекрытием неподвижного экрана по его сферической поверхности. Указанный щелевой зазор расположен в зоне перекрытия сферических поверхностей экранов, обеспечивая изменение направления движения воздействующих на отсек газов от работающего двигателя. Технический результат изобретения состоит в снижении массы донной защиты и повышении надежности и эффективности ее функционирования. 2 ил.

Донная защита хвостового отсека блока ракеты-носителя, содержащая подвижный кольцевой экран со сферической поверхностью, установленный на поворотной камере сгорания двигателя ракеты-носителя, неподвижный экран и щелевой зазор между экранами, отличающаяся тем, что неподвижный экран выполнен в виде торцевой сферической поверхности корпуса хвостового отсека, образованной радиусом из центра вращения поворотной части двигателя, при этом подвижный кольцевой экран выполнен с перекрытием неподвижного экрана по его сферической поверхности так, что указанный щелевой зазор расположен в зоне указанного перекрытия, обеспечивая изменение направления движения воздействующих газов от работающего двигателя.