Газогенератор твердотопливный Российский патент 2019 года по МПК F02K9/95 F23R5/00 

Изобретение относится к области ракетной и авиационной техники, к конструктивным элементам ракет и летательных аппаратов, в частности к таким, как приводы для раскладки аэродинамических поверхностей, для катапультных систем спасения и др. устройств.

Известен газогенератор твердотопливный, содержащий корпус с передней крышкой 103, частично перфорированную радиальными отверстиями 110 трубку-запальник 101, скрепленную с передней крышкой 103, пиропатрон 203, твердотопливный заряд 201, размещенный в герметичной оболочке 202, причем заряд 201 размещен в трубке-запальнике 101, трубка-запальник 101 размещена в камере сгорания с радиальным зазором от стенки 105 камеры сгорания, при этом радиальные отверстия 110 в трубке-запальнике 101 имеют фаски 409, 411, 509, 511, обращенные в сторону стенки 105 камеры сгорания (см. US 6213501 В1, МПК B60R 21/26,2001, фиг. 1, 2, 4а-5b, в документе 9 л.)

Известен газогенератор твердотопливный, содержащий корпус с передней крышкой 2, частично перфорированную радиальными отверстиями трубку-запальник 1, скрепленную с передней крышкой 2, дросселирующее отверстие 3, пиропатрон 7, твердотопливный заряд 8, размещенный в герметичной секционной оболочке, причем трубка-запальник 1, размещена в камере сгорания 9 с радиальным зазором от стенки камеры сгорания (см. RU 2260143 С2, МПК F02К 9/95, фиг. 1, в документе 7 л.)

Общие существенные признаки прототипов, совпадающие с существенными признаками предлагаемого устройства - это наличие корпуса с передней крышкой, частично перфорированной трубки-запальника, скрепленной с передней крышкой, дросселирующего отверстия, пиропатрона, твердотопливного заряда, размещенного в герметичной секционной оболочке.

Особенностями (недостатками) данных газогенераторов являются следующие:

- отсутствие прямого контакта форса пламени от пиропатрона снижает надежность запуска, особенно при предельных отрицательных температурах;

- проблематичность обеспечения программного горения пороха;

- низкое массовое совершенство;

- при глубоком дросселировании продуктов сгорания, при малых диаметрах дросселирующего отверстия, потребуется установка фильтра для исключения его зашлаковки;

- возможны разбросы по развиваемому давлению при предельных эксплуатационных температурах.

Предлагаемым изобретением решается техническая задача повышения эффективности работы газогенератора.

Повышение эффективности работы достигается за счет воздействия форса пламени от пиропатрона непосредственно на заряд, размещения твердотопливного заряда, состоящего из последовательно размещенных нескольких секций с разным временем сгорания, в трубке-запальнике, размещения трубки-запальника внутри камеры сгорания с радиальным зазором от стенки камеры сгорания, наличия фасок на радиальных отверстиях в трубке-запальнике, обращенных в сторону стенки камеры сгорания.

Для решения данной технической задачи в газогенераторе содержащем корпус с передней крышкой, частично перфорированную радиальными отверстиями трубку-запальник, скрепленную с передней крышкой, дросселирующее отверстие, пиропатрон, твердотопливный заряд, размещенный в герметичной секционной оболочке, твердотопливныйзаряд размещен в трубке-запальнике, трубка-запальник размещена в камере сгорания с радиальным зазором от стенки камеры сгорания, при этом радиальные отверстия в трубке-запальнике имеют фаски, обращенные в сторону стенки камеры сгорания, дросселирующее отверстие расположено в корпусе со стороны торца трубки-запальника, диаметр дросселирующего отверстия составляет не менее диаметра радиальных отверстий перфорации запальника, твердотопливный заряд состоит из последовательно размещенных нескольких секций с разным временем сгорания.

Отличительными признаками предлагаемого технического решения от прототипа являются следующие: твердотопливный заряд размещен в трубке-запальнике, трубка-запальник размещена в камере сгорания с радиальным зазором от стенки камеры сгорания, радиальные отверстия в трубке-запальнике имеют фаски, обращенные в сторону стенки камеры сгорания, дросселирующее отверстие расположено в корпусе со стороны торца трубки-запальника, диаметр дросселирующего отверстия составляет не менее диаметра радиальных отверстий перфорации запальника, твердотопливный заряд состоит из последовательно размещенных нескольких секций с разным временем сгорания.

Предложенное техническое решение может найти применение в системах раскладки аэродинамических поверхностей, катапультных систем спасения и др. устройств.

Изобретение поясняется рисунками фиг. 1

Газогенератор твердотопливный содержит корпус с передней крышкой 1, частично перфорированную радиальными отверстиями трубку-запальник 2, скрепленную с передней крышкой, дросселирующее отверстие 3, пиропатрон 4, твердотопливный заряд 5, размещенный в герметичной секционной оболочке, состоящий из последовательно размещенных нескольких секций 6 с разным временем сгорания, радиальные отверстия 7 в трубке-запальнике с фасками 8. Твердотопливный заряд 5 размещен в трубке-запальнике 2, а трубка-запальникразмещена в корпусе 1 с радиальным зазором от стенки камеры сгорания.

Устройство работает следующим образом.

При задействовании пиропатрона 4 форс пламени от него воспламеняет твердотопливный заряд 5, образующиеся при этом газы выходят через радиальные отверстия 7, за счет наличия фасок 8 приобретают сверхзвуковую скорость и натекают на стенку корпуса 1, после чего выходят через дросселирующее отверстие 3. Натекание сверхзвуковой струи на преграду (стенку корпуса) вызывает широкий спектр пульсаций на ней, сопровождающихся волнами сжатия и разряжения, при этом реализуется плотное осаждение К-фазы продуктов сгорания на стенке корпуса, что в свою очередь не требует установки фильтра перед дросселирующим отверстием. За счет переизлучения части теплового потока на стенку корпуса происходит снижение температуры газов, что позволяет получать практически идентичные внутренние баллистические характеристики газогенератора в заданном температурном диапазоне эксплуатации. Наличие в составе заряда последовательно размещенных нескольких секций 6 с разным временем сгорания обеспечивает оптимальный закон изменения расхода газа по времени работы газогенератора, необходимый для эффективной работы пиротехнических систем.

Газогенератор твердотопливный содержит корпус с передней крышкой, частично перфорированную радиальными отверстиями трубку-запальник, скрепленную с передней крышкой, дросселирующее отверстие, пиропатрон и твердотопливный заряд, размещенный в герметичной секционной оболочке. Твердотопливный заряд состоит из последовательно размещенных секций с разным временем сгорания и размещен в трубке-запальнике, расположенной в камере сгорания с радиальным зазором от стенки камеры сгорания. Радиальные отверстия в трубке-запальнике имеют фаски, обращенные в сторону стенки камеры сгорания. Дросселирующее отверстие расположено в корпусе со стороны торца трубки-запальника и имеет диаметр не менее диаметра радиальных отверстий перфорации запальника. Изобретение позволяет повысить эффективность работы газогенератора. 1 ил.

Газогенератор твердотопливный, содержащий корпус с передней крышкой, частично перфорированную радиальными отверстиями трубку-запальник, скрепленную с передней крышкой, дросселирующее отверстие, пиропатрон, твердотопливный заряд, размещенный в герметичной секционной оболочке, отличающийся тем, что твердотопливный заряд размещен в трубке-запальнике, размещенной в камере сгорания с радиальным зазором от стенки камеры сгорания, при этом радиальные отверстия в трубке-запальнике имеют фаски, обращенные в сторону стенки камеры сгорания, дросселирующее отверстие расположено в корпусе со стороны торца трубки-запальника и имеет диаметр не менее диаметра радиальных отверстий перфорации запальника, а твердотопливный заряд состоит из последовательно размещенных нескольких секций с разным временем сгорания.