МАЛОГАБАРИТНЫЙ ТВЕРДОТОПЛИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ Российский патент 2012 года по МПК F02K9/95 

Изобретение относится к области проектирования малогабаритных твердотопливных двигателей различного назначения или твердотопливных газогенераторов и может быть использовано в конструкциях узла воспламенения заряда.

Известна конструкция малогабаритного твердотопливного двигателя (см., например, «Двигатель закрутки» в кн. «Двигатели специального назначения импульсного типа на твердом топливе», авторы И.М.Гладков, Ю.П.Ермаков и др., рис 32, с.97, Москва, ЦНИИ информации, 1990 г.), которая содержит корпус с зарядом, закрепленный в крышке корпуса пиропатрон с форсажной трубкой и пиротехнический воспламенитель в тонкостенной герметичной оболочке, установленный на решетке у торца заряда напротив форсажной трубки с зазором. Кроме того, рассмотрены конструкции, приведенные в кн. «Конструкции ракетных двигателей на твердом топливе» под ред. Л.Н.Лаврова, Москва, «Машиностроение», 1993, с.165…168, рис.4.1; 4.2; 4.4.

Недостаток рассмотренных конструкций состоит в том, что узел воспламенения не обеспечивает требуемую надежность зажжения пиротехнического состава воспламенителя при малой мощности пиропатрона, применение которого актуально для малогабаритных твердотопливных двигателей, так как использование пиропатронов повышенной мощности приводит к раскалыванию шашки в продольном направлении форсом огня и, как следствие, приводит к нерасчетному повышению давления в камере и невыполнения требуемых характеристик двигателя.

Задачей изобретения является повышение надежности срабатывания воспламенителя с пиротехническим составом в тонкостенной герметичной оболочке.

Поставленная задача выполняется за счет того, что в малогабаритном твердотопливном двигателе, содержащем корпус с зарядом, у торца которого на решетке установлен воспламенитель с пиротехническим составом в тонкостенной герметичной оболочке, закрепленный в крышке корпуса пиропатрон с форсажной трубкой, срез которой отстоит от оболочки воспламенителя, а в этой оболочке со стороны форсажной трубки выполнено соосное форсажной трубке цилиндрическое углубление со следующими соотношениями высоты углубления h и диаметра углубления D: d≤h≤2d и 3d≤D≤5d, где d - внутренний диаметр форсажной трубки.

Предлагаемая конструкция поясняется рисунками.

На фиг.1 представлен двигатель в разрезе.

На фиг.2 представлен фрагмент двигателя с предложенным углублением в оболочке воспламенителя.

На фиг.3 и 4 представлены результаты опытов по оценке вероятности безотказной работы (ВБР) системы пиропатрон-воспламенитель.

Малогабаритный твердотопливный двигатель (см. фиг.1) содержит корпус 1 с зарядом 2, закрепленный в крышке 3 корпуса пиропатрон 4 с форсажной трубкой 5 и пиротехнический воспламенитель 6 в тонкостенной герметичной оболочке 7, установленный на решетке 8 у торца заряда 2 напротив форсажной трубки 5. На передней стенке 7 воспламенителя 6 соосно форсажной трубке 5 выполнено цилиндрическое углубление 9 с высотой h и диаметра D (см. фиг.2) со следующими соотношениями: d≤h≤2d и 3d≤D≤5d, где d - внутренний диаметр форсажной трубки.

Устройство работает следующим образом.

При подаче электроимпульса на пиропатрон 4 форс огня от пиропатрона по форсажной трубке 5 достигает углубления 9 в оболочке 7 воспламенителя 6, пробивает оболочку 7 и воспламеняет пиротехнический состав, продукты сгорания которого равномерно распространяются в объеме двигателя и зажигают твердотопливный заряд без превышения заданного давления в камере двигателя.

Введение такого углубления в оболочке воспламенителя позволяет повысить надежность срабатывания системы пиропатрон-воспламенитель. Приведенные соотношения высоты и диаметра углубления в оболочке воспламенителя получены на основании результатов опытов по оценке вероятности безотказной работы (ВБР) системы пиропатрон-воспламенитель (см. фиг.3 и 4).

Малогабаритный твердотопливный двигатель содержит корпус с зарядом, у торца которого на решетке установлен воспламенитель с пиротехническим составом в тонкостенной герметичной оболочке и закрепленный в крышке корпуса пиропатрон с форсажной трубкой, срез которой отстоит от оболочки воспламенителя. В оболочке воспламенителя со стороны форсажной трубки выполнено соосное форсажной трубке цилиндрическое углубление со следующими соотношениями высоты углубления h и диаметра углубления D от внутреннего диаметра форсажной трубки d: d≤h≤2d и 3d≤D≤5d. Изобретение позволяет повысить надежность срабатывания воспламенителя. 4 ил.

Малогабаритный твердотопливный двигатель, содержащий корпус с зарядом, у торца которого на решетке установлен воспламенитель с пиротехническим составом в тонкостенной герметичной оболочке, закрепленный в крышке корпуса пиропатрон с форсажной трубкой, срез которой отстоит от оболочки воспламенителя, отличающийся тем, что в оболочке воспламенителя со стороны форсажной трубки выполнено соосное форсажной трубке цилиндрическое углубление со следующими соотношениями высоты углубления h и диаметра углубления D:
d≤h≤2d и 3d≤D≤5d, где
d - внутренний диаметр форсажной трубки.