ФОРСАЖНЫЙ КОНТЕЙНЕР Российский патент 2013 года по МПК F42B10/66 

Описание устройства и принцип его работы

Изобретение относится к ракетной технике.

Форсажный контейнер размещен в хвостовой части ракеты, вокруг сопла. Установлены форсажные контейнеры комплектом из четырех штук, распределенных по концам двух взаимно-перпендикулярных диаметров сопла, между оперений хвостовых рулей.

Форсажный контейнер предназначен для размещения в нем форсажных зарядов из взрывчатого вещества в виде правильных шаров.

Целью настоящего изобретения является увеличение скорости полета ракеты не путем вмешательства в конструкцию реактивного двигателя, а путем увеличения импульса кинетической энергии ракеты за счет создания опорной среды повышенного давления, повышенного относительно давления в атмосферной среде, для газовой струи реактивного двигателя ракеты.

Указанная цель достигается путем вбрасывания форсажных зарядов в газовую струю двигателя и подрыва их там посредством воздействия на них высокой температуры газовой струи. Вбрасывание форсажных зарядов производится из четырех форсажных контейнеров одновременно при помощи сжатого атмосферного воздуха, накапливаемого во время полета ракеты, в нагнетательном ресивере форсажного контейнера. Взрывы форсажных зарядов создают в зоне действия газовой струи двигателя опорную среду повышенного давления из смеси атмосферного воздуха и продуктов от взрыва взрывчатого вещества, которая увеличивает импульс кинетической энергии на ракету, а значит увеличивает и скорость ракеты на величину прироста импульса. Мощность одного залпа из четырех зарядов составляет 10% от мощности топлива, сгорающего за 1 секунду в реактивном двигателе ракеты. Мощность одного заряда составит 2,5%. Прирост импульса составит 10%, а значит прирост скорости составит тоже 10%. Каждым последующим залпом импульс и скорость ракеты будут увеличиваться на 10% от уже достигнутых результатов вплоть до скорости газовой струи на срезе сопла. Чем больше мощность взрывчатого вещества, тем меньше будут поперечные габариты форсажных контейнеров. Длина форсажного контейнера зависит от дальности полета ракеты: чем дальше ракета полетит, тем больше потребуется форсажных зарядов, а для их размещения - длиннее сам форсажный контейнер. Форсажные контейнеры могут применяться на любых ракетах и реактивных снарядах, летающих в атмосфере, а также на морских торпедах с реактивным двигателем.

На Фиг.1 показан вид сбоку форсажного контейнера

1 - Цилиндр пустотелый с аэродинамическим скосом в передней части. Предназначен для размещения и хранения форсажных зарядов

2 - Крепежная подстилающая пластина в виде полосы со сферической расточкой для плотного прилегания форсажного контейнера к корпусу ракеты, а также с передним и задним зацепами для закрепления форсажного контейнера на ракете

3 - Заводской электросварочный шов, скрепляет в единое целое цилиндр - 1 с крепежной подстилающей пластиной - 2

4 - Заглушка аэродинамического скоса передней части цилиндра - 1

5 - Концевые зацепы крепежной подстилающей пластины - 2, предназначены для крепления форсажного контейнера к корпусу ракеты

На Фиг.2 показан вид сверху форсажного контейнера - план

1 - Цилиндр

2 - Крепежная подстилающая пластина

4 - Заглушка аэродинамического скоса передней части цилиндра - 1

5 - Концевые зацепы крепежной подстилающей пластины - 2

6 - Отверстие для поступления атмосферного воздуха в цилиндр - 1, во время полета ракеты

На Фиг.3 показан разрез форсажного контейнера по - А-А Фиг.1

1 - Цилиндр

2 - Крепежная подстилающая пластина

4 - Заглушка аэродинамического скоса передней части цилиндра - 1

5 - Концевые зацепы крепежной подстилающей пластины - 2

6 - Отверстие для поступления атмосферного воздуха в цилиндр - 1

7 - Ограничитель загрузки форсажных зарядов в цилиндр - 1

8 - Стопорное усройство. Предназначено для удержания форсажных зарядов в цилиндре - 1

9 - Нагнетательный рессивер - часть пространства в цилиндре - 1. Предназначен для накопления атмосферного воздуха с избыточным давлением, способного преодолеть сопротивление стопорного устройства - 8 при выбрасывании форсажных зарядов

10 - Камера размещения форсажных зарядов - часть пространства в цилиндре - 1

На Фиг.4 показан форсажный контейнер со стороны а-а Фиг.1

1 - Цилиндр

2 - Крепежная подстилающая пластина

3 - Электросварочный шов

4 - Заглушка аэродинамического скоса передней части цилиндра - 1

5 - Концевой зацеп крепежной подстилающей пластины - 2

6 - Отверстие для поступления атмосферного воздуха в нагнетательный ресивер - 9

8 - Стопорное устройство для форсажных зарядов в цилиндре - 1

10 - Камера для размещения форсажных зарядов в цилиндре - 1

11 - Сферическая расточка крепежной подстилающей пластины - 2 по всей длине, обеспечивает плотное прилегание пластины к корпусу ракеты

На Фиг.5 показана деталь - 1 - цилиндр форсажного контейнера, вид сбоку, с аэродинамическим скосом передней части цилиндра - 1.

На Фиг.6 показан разрез цилиндра - 1 по Б-Б Фиг.5

1 - Цилиндр имеет форму трубы с аэродинамическим скосом передней части

4 - Заглушка аэродинамического скоса передней части цилиндра - 1

6 - Отверстие для поступления атмосферного воздуха в нагнетательный ресивер

7 - Ограничитель для размещения форсажных зарядов в камере - 10

8 - Стопорное устройство для удержания форсажных зарядов в цилиндре - 1

9 - Нагнетательный ресивер

10 - Камера размещения форсажных зарядов в цилиндре - 1

На Фиг.7 показан Узел -А в разрезе. Стопорное устройство - 8

1 - Цилиндр

2 - Крепежная подстилающая пластина

5 - Концевой зацеп пластины - 2

8 - Пластмассовый шарик. Предназначен для удержания форсажных зарядов

12 - Конусное отверстие в стенке цилиндра - 1 для удержания пластмассового шарика - 8 и фиксации его в постоянном рабочем состоянии

13 - Отверстие для размещения нагнетательной пружины

14 - Нагнетательная пружина. Предназначена для удержания шарика 8 в рабочем положении

15 - Монтажная заглушка. Предназначена для монтажа шарика - 8 и пружины - 14

На Фиг.8 показан план крепежной подстилающей пластины - 2

2 - Крепежная подстилающая пластина

5 - Концевые зацепы пластины - 2

13 - Отверстие для размещения нагнетательной пружины - 14

На Фиг.9 показан вид со стороны б-б крепежной нагнетательной пластины - 2

2 - Крепежная подстилающая пластина

5 - Концевой зацеп крепежной подстилающей пластины

11 - Сферическая расточка по всей длине крепежной подстилающей пластины - 2

14 - Отверстие для нагнетательной пружины - 14 в пластине - 2

На Фиг.10 показано место установки форсажных контейнеров на хвостовой части ракеты, вид сверху и вид сбоку. На Фиг.11 показан вид со стороны в-в Фиг.11

1 - Цилиндр

2 - Крепежная подстилающая пластина

16 - Переднее крепежное кольцо. Предназначено для крепления передней части пластины - 2

17 - Заднее крепежное кольцо. Предназначено для крепления задней части пластины - 2

18 - Корпус ракеты

19 - Хвостовое оперение ракеты

20 - Сопло ракеты

На Фиг.12 показано переднее крепежное кольцо - 16, вид сбоку. На Фиг.13 показан вид со стороны в-в Фиг.12. На Фиг.14 показан разрез по В-В Фиг.12

16 - Переднее крепежное кольцо

21 - Отверстия для крепления переднего крепежного кольца - 16 к корпусу ракеты - 18

22 - Гнездо посадки передней части - 5 крепежной подстилающей пластины - 2

23 - Прижимная пружина для крепежной подстилающей пластины - 2 при установке на ракету

На Фиг.15 показано заднее крепежное кольцо - 17, вид сбоку. На Фиг.16 показан вид кольца со стороны г-г. На Фиг.17 показан разрез кольца по Г-Г Фиг.15

17 - Заднее крепежное кольцо

21 - Отверстия для крепления заднего крепежного кольца -17 к корпусу ракеты - 18

Крепежные кольца - 16 и 17 крепятся к корпусу ракеты болтами. Крепежные кольца - 16 и 17 могут быть выполнены и в виде полуколец

Установка форсажных контейнеров на ракету производится следующим образом.

Сначала в гнездо посадки - 22 переднего крепежного кольца - 16 вставляется концевой зацеп - 5 передней части крепежной подстилающей пластины - 2, затем нажатием форсажным контейнером на пружину - 23 пластина - 2 полностью войдет задним концевым зацепом - 5 в посадочное гнездо - 22 заднего крепежного кольца - 17 и плотно прижмется к корпусу ракеты -18.

После этого ослабляется усилие на форсажный контейнер и он под воздействием прижимной пружины - 23 сдвинется в сторону заднего крепежного кольца - надежно укрепленным. Снятие форсажного контейнера производится в том же порядке, что и при его постановке.

Форсажные контейнеры, заправленные боекомплектом, хранятся от ракет отдельно. На ракету ставятся только по команде "Боевая тревога!". После отбоя боевой тревоги сразу же снимаются.

На Фиг.18 показан разрез по А-А Фиг.3 - и расположение форсажных зарядов в цилиндре - 1

1 - Цилиндр

2 - Крепежная подстилающая пластина

4 - Заглушка аэродинамического скоса цилиндра - 1

6 - Отверстие для поступления атмосферного воздуха в цилиндр - 1

7 - Ограничитель загрузки форсажных зарядов

8 - Стопорное устройство

9 - Нагнетательный рессивер в цилиндре - 1

10 - Камера размещения форсажных зарядов

24 - Форсажный заряд в виде шара в пластмассовой оболочке, заполненной взрывчатым веществом.

На Фиг.19 показан общий вид форсажного заряда - 24 в виде шара. На Фиг.20 показан форсажный заряд в виде цилиндрической пилюли.

25 - Пластмассовая оболочка с насверленными отверстиями

26 - Отверстия в пластмассовой оболочке, заполненные масленичным веществом, быстро воспламеняющимся (смесь солидола и селитры или другое…)

В.В. - взрывчатое вещество, обладающее мощностью 2,5% мощности сгораемого топлива в ракете за 1 секунду

Залп из четырех форсажных контейнеров происходит одновременно. Время между залпами может составлять от одной до нескольких секунд и определяется подбором диаметра отверстия - 6 и начальной скоростью ракеты. Количество залпов определяется дальностью полета ракеты.

Эффективность ускорения полета зависит от того, как близко от ракеты будут взрываться форсажные заряды; чем ближе к ракете - тем эффективнее. За одну десятую долю секунды газовая струя двигателя может протащить заряд до момента взрыва - на сотни метров от сопла ракеты, поэтому вероятность повреждения ракеты минимальная. Форсажные заряды из цилиндра выталкиваются поочередно с интервалом от одной до нескольких секунд, избыточным давлением воздуха в нагнетательном ресивере, достаточно избыточного давления в 1 атм, чтобы шар форсажного заряда - 24 вмял стопорный шарик - 8 в гнездо - 13 и вышел из цилиндра - 1. Под соответствующее избыточное давление в нагнетательном ресивере подбирается пружина - 14. При каждом залпе скорость ракеты будет возрастать до 10% от достигнутой скорости от предыдущего залпа и будет возрастать вплоть до скорости газовой струи двигателя. КПД двигателя увеличится в три раза. Таким образом, не вмешиваясь в конструкцию реактивного двигателя скорость и дальность полета существующих ракет в атмосферной среде можно увеличить втрое!

Форсажный контейнер изготавливается из того же материала, что и ракета.

Изобретение относится к ракетной технике. Форсажный контейнер состоит из крепежной пластины, прочно скрепленной с цилиндрической трубой, в которой размещают форсажные заряды в виде правильных шаров, удерживаемых в ней подвижным и неподвижным стопорными ограничителями. В заглушке передней части трубы выполнено отверстие для поступления и нагнетания атмосферного воздуха в ресивер перед форсажными зарядами. Увеличивается скорость ракеты. 20 ил.

Форсажный контейнер, состоящий из крепежной пластины, прочно скрепленной с цилиндрической трубой, в которой размещают форсажные заряды в виде правильных шаров, удерживаемых в ней подвижным и неподвижным стопорными ограничителями, при этом в заглушке передней части трубы выполнено отверстие для поступления и нагнетания атмосферного воздуха в ресивер перед форсажными зарядами.