ВОСПЛАМЕНИТЕЛЬ ЗАРЯДА ТВЕРДОГО РАКЕТНОГО ТОПЛИВА Российский патент 2013 года по МПК F02K9/95 

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при отработке и изготовлении заряда твердого ракетного топлива (ТРТ) к ракетному двигателю (РД), газогенератору (ГГ) и другому энергоустройству.

Известны конструкции воспламенителей для зарядов ТРТ (фиг.1), корпуса которых выполнены из пленочных материалов (пат. RU 2329391 С1 (прототип)). Конструкция прототипа проста, технологична и экономична в изготовлении и позволяет повысить эффективность РД, ГГ и других энергоустройств.

Однако конструкция прототипа обладает и определенными недостатками: а именно существенной податливостью корпуса при местном локальном воздействии форса пиропатрона на плоскую наружную поверхность дна корпуса воспламенителя, приводящей к упругой неразрушающей деформации корпуса и, как следствие, недостаточной реализации скоростного напора и теплового воздействия продуктов сгорания пиропатрона (в том числе и расплавленных частиц шлака пиросостава) для эффективного пробития корпуса воспламенителя и зажжения его навески.

Технической задачей патентуемого изобретения является повышение надежности зажжения (срабатывания) воспламенителя, корпус которого выполнен из пленочного материала, эффективность воспламенения и выход горения заряда на рабочий режим.

Технический результат изобретения заключается в выполнении воспламенителя заряда твердого ракетного топлива в виде чашеобразного корпуса высотой (H) из полимерной пленки (Фиг.2) и локализованной в нем навески воспламенительного состава, при этом в днище корпуса воспламенителя выполнено углубление диаметром d и высотой h, ориентированное под воздействие форса пиропатрона (электровоспламенителя). При этом толщину стенки корпуса воспламенителя по углублению, в том числе по донышку углубления, в корпусе воспламенителя выполняют с соблюдением соотношения δ_y=0,5…0,8 от исходной толщины стенки корпуса δ воспламенителя по периметру в целом. Наличие углубления повышает жесткость корпуса воспламенителя, а само наличие углубления позволяет более полно реализовать скоростной напор и температуру торможения продуктов сгорания (ПС) форса пускового пиропатрона и аккумулировать конденсированную фазу (шлаки) пиросостава пускового пиропатрона. Надежное проникание продуктов сгорания пиропатрона вглубь корпуса воспламенителя обеспечивается облегченным разрушением утоненной пленки в углублении при тепловом и динамическом воздействии потока ПС пиропатрона. При этом высоту углубления h выполняют с учетом получения требуемой величины утонения, толщины стенки δ_y, но не менее 0,2Н и не более 0,5Н.

Сущность патентуемого изобретения заключается в утонении донышка и стенки углубления в корпусе воспламенителя, при этом утонение менее 0,5δ от исходной толщины стенки по основному периметру корпуса воспламенителя ограничено технологическими возможностями вакуумформования пленочных корпусов воспламенителей в целом (высока вероятность разрыва пленки при вакуумформовании на знаке).

Знак - геометрическая фигура, выполненная, как правило, из стали (металла), внешние обводы которой соответствуют внутренним обводам по периметру корпуса воспламенителя.

Превышение верхнего предела - 0,8δ от исходной толщины стенки не позволяет реализовать требуемый технический результат изобретения. При этом для изготовления корпуса и крышки воспламенителя используют преимущественно пленку из саженаполненного полиэтилена низкого давления. Выполнение углубления более 0,5Н снижает надежность зажжения навески воспламенительного состава, размещенной в корпусе воспламенителя за счет высокой вероятности прохождения «насквозь» форса пиропатрона, а менее 0,2Н - существенно снижает эффект аккумуляции ПС и конденсированной фазы пиропатрона в углублении.

Использование полиэтилена низкого давления способствует повышению эластичности («мягкости») пленки и технологичности при изготовлении корпусов воспламенителей сложной геометрической формы.

Использование саженаполненной полимерной пленки способствует безопасности изготовления и эксплуатации воспламенителей.

Принятые в настоящем патенте геометрические соотношения между параметрами δ, H, D, h, δ_y выбраны с учетом оптимальности технического решения в целом.

Патентуемое изобретение поясняется на фигурах:

Фиг.1 - конструкция воспламенителя-прототипа:

1 - корпус воспламенителя;

2 - воспламенительная навеска;

δ - толщина стенки корпуса воспламенителя.

Фиг.2 Конструкция патентуемого воспламенителя

3 - углубление в дне корпуса воспламенителя;

4 - пиропатрон (электровоспламенитель);

5 - утонение в донышке и стенке корпуса воспламенителя ((0,5…0,8)δ).

H - высота корпуса воспламенителя;

h - высота углубления;

δ_y - толщина стенки углубления.

Положительный эффект изобретения - повышение эффективности, надежности срабатывания воспламенителя, корпус которого выполнен из пленочного материала.

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при изготовлении заряда твердого ракетного топлива к ракетному двигателю или газогенератору. Воспламенитель заряда твердого ракетного топлива выполнен в виде навески воспламенительного состава, размещенной в корпусе из полимерной пленки. В дне корпуса воспламенителя выполнено углубление, при этом толщина стенки углубления по периметру углубления составляет от 0,5 до 0,8 толщины стенки корпуса воспламенителя по основному периметру. Высота углубления составляет от более 0,2 до менее 0,5 высоты корпуса воспламенителя. В качестве полимерной пленки используют саженаполненный полиэтилен низкого давления. Изобретение позволяет повысить надежность зажжения воспламенителя. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Воспламенитель заряда твердого ракетного топлива, выполненный в виде навески воспламенительного состава, размещенной в корпусе из полимерной пленки, отличающийся тем, что в дне корпуса воспламенителя выполнено углубление, при этом толщина стенки углубления δ_у по периметру углубления выполнена с учетом соотношения δ_у=(0,5…0,8)δ, где δ - толщина стенки корпуса воспламенителя по основному периметру, при этом высота углубления h выполнена с учетом соотношения 0,2H<h<0,5H, где H - высота корпуса воспламенителя.

2. Воспламенитель заряда твердого ракетного топлива по п.1, отличающийся тем, что в качестве полимерной пленки используют саженаполненный полиэтилен низкого давления.