РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА Российский патент 2010 года по МПК F02K9/95 

Описание патента на изобретение RU2378525C1

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к ракетным двигателям твердого топлива (РДТТ), преимущественно к стартовым и маршевым двигателям крылатых ракет, ракет тактического назначения, а также к двигателям реактивных систем залпового огня.

Известна конструкция РДТТ, содержащего корпус с утопленным соплом, заряд с глухим каналом, воспламенитель, установленный на утопленной части сопла, состоящий из заполненного пиросоставом корпуса в виде трубчаго кольца с перфорацией из отверстий, направленных внутрь канала и дополнительной перфорации в виде отверстий, направленных в зону сопряжения горящего торца и канала заряда - патент RU 2313685, МПК F02K 9/95 13.04.2006. Недостатком рассматриваемого ракетного двигателя является то, что двигатель такой конструкции при локальном направлении форса пламени в зону сопряжения горящего торца и канала будет иметь затянутый, нестабильный выход на расчетный режим.

Известна конструкция РДТТ, содержащего корпус, сопло, заряд твердого топлива, воспламенительное устройство в виде твердотопливного микродвигателя с перфорированным корпусом, срез сопла-отверстия воспламенителя отстоит от поверхности заряда на расстоянии 2÷8 эквивалентных диаметров сопла-отверстия, а угол наклона сопла-отверстия к воспламеняемой поверхности равен не менее 45° - патент RU 2258151, МПК F02K 9/95, 9/30, 30.12.2003. Недостатком указанного РДТТ также является то, что микродвигатель осуществляет воспламенение локального участка поверхности горения заряда, не обеспечивает одновременное воспламенение всей горящей поверхности заряда.

В обоих случаях при наличии развитой поверхности горения за счет наличия щелевых компенсаторов воспламенение всей поверхности горения предлагаемые конструкции не обеспечат.

В качестве прототипа авторами выбран патент RU 2313685, МПК F02K 9/95, опубликованный 27.12.2007, з. 2006112363 от 13.04.2006.

Технической задачей настоящего изобретения является обеспечение быстрого выхода на расчетный режим за счет одновременного воспламенения всей горящей поверхности заряда.

Технический результат достигается тем, что в РДТТ, содержащем корпус, сопловой блок, прочноскрепленный заряд, воспламенитель с перфорированным корпусом, заполненным пиросоставом в виде передаточного заряда и шашек, перфорация в нем выполнена в виде ячеек, а в торце, направленном к соплу, выполнено центральное отверстие, превышающее по размерам перфорацию, между передаточным зарядом и шашками помещено кольцо, имещее диаметральную перемычку, выполненную в поперечном сечении в виде треугольника и направленного одной из вершин в сторону передаточного заряда, а основание треугольника составляет 0,3-0,5 диаметра шашки, причем шашки расположены вокруг цилиндрической газоводной трубки, длина которой составляет 0,7-0,9 длины шашки, а задний торец газоводной трубки сопряжен с центральным отверстием корпуса.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

Фиг.1 - общий вид ракетного двигателя твердого топлива, где:

1 - корпус; 2 - сопловой блок; 3 - прочноскрепленный заряд; 4 - воспламенитель.

Фиг.2 - воспламенитель, где:

5 - перфорированный корпус с центральным отверстием; 6 - передаточный заряд; 7 - кольцо с диаметральной перемычкой; 8 - шашки; 9 - газоводная трубка, 10 - пиросостав.

Фиг.3 - расположение шашек вокруг газоводной трубки, где:

8 - шашки; 9 - газоводная трубка.

Фиг.4 - перераспределение газовых потоков, где:

3 - прочноскрепленный заряд; 5 - перфорированный корпус с центральным отверстием; 6 - передаточный заряд; 7 - кольцо с диаметральной перемычкой; 8 - шашки; 9 - газоводная трубка, 10 - пиросостав.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Воспламенение заряда, скрепленного с корпусом 1 ракетного двигателя твердого топлива, осуществляется воспламенителем 4. При воспламенении пиросостава 10 передаточного заряда 6 продукты сгорания, рассекаясь диаметральной перемычкой кольца 7, направляются на торцы и боковую поверхность шашек 8, воспламеняя их, так как перемычка препятствует прямому истечению продуктов сгорания пиросостава через газоводную трубку 9. Часть продуктов сгорания шашек 8 через ячейки перфорированного корпуса с центральным отверстием 5 направляется на поверхность канала прочноскрепленного заряда 3, обтекая поверхность и воспламеняя ее, а часть продуктов сгорания направляется в газоводную трубку 9 и истекает через центральное отверстие перфорированного корпуса 5, обеспечивая дальнейшее воспламенение поверхности канала и щелей прочноскрепленного заряда 3. Продукты сгорания топлива прочноскрепленного заряда 3 истекают через сопловой блок 2.

Диаметральная перемычка кольца 7 выполнена в поперечном сечении в виде треугольника. Причем при размере основания треугольника сечения перемычки менее 0,3 диаметра шашки часть продуктов сгорания минует шашки, протекая через газоводную трубку 9, что может не обеспечить воспламенение шашек; при размере основания треугольника сечения более 0,5 диаметра шашки ухудшается воспламенение торца шашки за счет его перекрытия основанием треугольника.

Максимальная длина газоводной трубки 0,9 длины шашки выбрана из условия обеспечения свободного перетока газов от сгорания шашек в газоводную трубку; минимальная длина газоводной трубки 0,7 диаметра шашки определена из условия исключения перелома шашек при воздействии продуктов сгорания на их торец, что может привести к нерасчетному горению.

Таким образом, предлагаемое техническое решение по сравнению с ближайшим аналогом обеспечивает воспламенение заряда и работу РДТТ с с надежностью не менее 0,995 и позволяет получить время выхода на расчетный режим двигателя с требуемыми параметрами.

Работоспособность РДТТ, выполненного в соответствии с предлагаемым изобретением, подтверждена огневыми стендовыми испытаниями в температурном диапазоне ±50°С в опытных условиях ФГУП «НИИПМ».

Похожие патенты RU2378525C1

название год авторы номер документа
РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА 2008
  • Куценко Геннадий Васильевич
  • Амарантов Георгий Николаевич
  • Баранов Генрих Николаевич
  • Гусева Галина Николаевна
  • Самохин Владимир Степанович
  • Шамраев Виктор Яковлевич
  • Мельниченко Михаил Васильевич
  • Меринова Людмила Васильевна
  • Раимов Ринат Хамидович
  • Саушин Станислав Николаевич
  • Степанов Петр Иванович
  • Ярмолюк Владимир Николаевич
  • Бельских Алексей Иванович
  • Иванов Олег Михайлович
  • Гуреев Владимир Валентинович
RU2389895C1
РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА 1997
  • Барышников Б.П.
  • Вербовенко А.А.
  • Даровский В.А.
  • Денежкин Г.А.
  • Евтухов Е.И.
  • Жуков В.И.
  • Каширкин А.А.
  • Макаровец Н.А.
  • Савченко В.И.
RU2133864C1
РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА 2006
  • Большаков Анатолий Николаевич
  • Егоров Сергей Сергеевич
  • Коликов Владимир Анатольевич
RU2308608C1
РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА 1997
  • Шипунов А.Г.
  • Соколов Г.Ф.
  • Морозов В.Д.
  • Васина Е.А.
  • Махонин В.В.
RU2133369C1
РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА 2006
  • Соколовский Михаил Иванович
  • Кремлев Алексей Николаевич
  • Каримов Владислав Закирович
  • Иоффе Ефим Исаакович
  • Назаров Анатолий Алексеевич
  • Сарабьев Виктор Иванович
RU2313685C1
РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА 2010
  • Соколовский Михаил Иванович
  • Соломонов Юрий Семёнович
  • Апакидзе Юрий Валентинович
  • Иоффе Ефим Исаакович
  • Лянгузов Сергей Викторович
  • Налобин Михаил Алексеевич
RU2449155C2
РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА 2010
  • Соколовский Михаил Иванович
  • Соломонов Юрий Семенович
  • Апакидзе Юрий Валентинович
  • Иоффе Ефим Исаакович
  • Лянгузов Сергей Викторович
  • Налобин Михаил Алексеевич
RU2435061C1
ДВИГАТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА БЕЗОТКАТНОГО ОРУДИЯ 2007
  • Большаков Анатолий Николаевич
  • Замарахин Василий Анатольевич
  • Крейер Константин Вячеславович
  • Степаничев Игорь Вениаминович
  • Худяков Владимир Иванович
  • Швыкин Юрий Сергеевич
RU2333379C1
Двухсопловой ракетный двигатель твердого топлива (РДТТ) с многошашечным зарядом 2022
  • Борисов Виктор Николаевич
  • Голубев Михаил Юрьевич
  • Красильников Денис Владимирович
  • Кузьмин Николай Евгеньевич
RU2805347C1
СПОСОБ ВОСПЛАМЕНЕНИЯ ЗАРЯДА РДТТ И РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ 2004
  • Дудка Вячеслав Дмитриевич
  • Замарахин Василий Анатольевич
  • Коликов Владимир Анатольевич
  • Коренной Александр Владимирович
  • Морозов Валерий Дмитриевич
  • Сурначев Александр Федорович
  • Родин Леонид Алексеевич
RU2269024C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 378 525 C1

Реферат патента 2010 года РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к ракетным двигателям твердого топлива, преимущественно к стартовым и маршевым двигателям крылатых ракет, ракет тактического назначения, а также к двигателям реактивных систем залпового огня. Ракетный двигатель твердого топлива содержит корпус, сопловой блок, прочноскрепленный заряд, воспламенитель с перфорированным корпусом, заполненным пиросоставом в виде передаточного заряда и шашек. Перфорация в корпусе выполнена в виде ячеек. Между передаточным зарядом и шашками помещено кольцо, имеющее диаметральную перемычку, выполненную в поперечном сечении в виде треугольника и направленного одной из вершин в сторону передаточного заряда. Основание треугольника составляет 0,3-0,5 диаметра шашки. Шашки расположены вокруг цилиндрической газоводной трубки, длина которой составляет 0,7-0,9 длины шашки. Изобретение позволяет обеспечить высокую надежность работы ракетного двигателя и одновременное воспламенение всей поверхности заряда твердого топлива. 4 ил.

Формула изобретения RU 2 378 525 C1

Ракетный двигатель твердого топлива, содержащий корпус, сопловой блок, прочно скрепленный заряд, воспламенитель с перфорированным корпусом, заполненным пиросоставом в виде передаточного заряда и шашек, отличающийся тем, что перфорация в корпусе выполнена в виде ячеек, между передаточным зарядом и шашками помещено кольцо, имеющее диаметральную перемычку, выполненную в поперечном сечении в виде треугольника и направленного одной из вершин в сторону передаточного заряда, а основание треугольника составляет 0,3-0,5 диаметра шашки, причем шашки расположены вокруг цилиндрической газоводной трубки, длина которой составляет 0,7-0,9 длины шашки.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2010 года RU2378525C1

РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА 2004
  • Васина Елена Анатольевна
  • Коликов Владимир Анатольевич
  • Коренной Александр Владимирович
  • Морозов Валерий Дмитриевич
  • Сурначев Александр Федорович
  • Шатрова Эмилия Алексеевна
RU2273758C1
РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА 2006
  • Соколовский Михаил Иванович
  • Кремлев Алексей Николаевич
  • Каримов Владислав Закирович
  • Иоффе Ефим Исаакович
  • Назаров Анатолий Алексеевич
  • Сарабьев Виктор Иванович
RU2313685C1
ПИРОТЕХНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ВОСПЛАМЕНЕНИЯ СОПРОВОЖДЕНИЯ 2000
  • Лукин А.Н.
RU2178093C2
US 4738100 A, 19.04.1988
US 3286472 A, 22.11.1966
GB 1534919 A, 06.12.1978.

RU 2 378 525 C1

Авторы

Самохин Владимир Степанович

Баранов Генрих Николаевич

Мельниченко Михаил Васильевич

Меринова Людмила Васильевна

Шамраев Виктор Яковлевич

Амарантов Георгий Николаевич

Даты

2010-01-10Публикация

2008-06-09Подача