Вставка реактивного сопла Советский патент 1992 года по МПК F02K9/97 

XJ

00

со

О О 0

Изобретение относится к реактивной технике и может использоваться в двигателях реактивных летательных аппаратов. Целью изобретения является повышение надежности регулирования высотной характеристики сопла. Вставка выполнена в виде скрепленного со стенкой сопла 1 тела вращения 2 из абляционного материала, в котором вдоль поверхностей фронта абляции размещены оболочки 3 из тугоплавкого-материала малой теплопроводности. Оболочки 3 со стороны стенки сопла снабжены выступами, контактирующими с абляционным ма- териалом вставки. При работе сопла оболочки препятствуют продвижению неравномерного фронта абляции внутрь вставки. Выступы с сообщающимися полостями способствуют выравниванию тепловых условий на оболочках 3, и после удаления газовым потоком очередной оболочки формируется равномерный фронт абляции, распространяющийся к следующей оболочке в направлении к стенке сопла. Вставка позволяет повысить надежность работы сопла путем уменьшения неравномерности уноса абляционной массы. 1 з.п. ф-лы. 3 ил. Ё

$U9i

Изобретение относится к реактивной технике и может быть использовано в двигателях реактивных летательных аппаратов, оснащенных высотными соплами.

Известна вставка реактивного сопла, выполненная в виде скрепленного с его стенкой тела вращения из абляционного материала. Вставка предназначена главным образом для ограничения пусковых нагрузок на сопло.

Известно устройство сопла с регулирующей высотную характеристику вставкой из абляционного материала. Однако вставка в таком виде подвержена неравномерному уносу, что снижает надежность работы.

Цель изобретения - повышение надежности регулирования высотной характеристики сопла путем уменьшения неравномерности уноса абляционной массы.

Цель достигается за счет размещения в материале вставки вдоль поверхностей фронта абляции оболочек из тугоплавкого материала малой теплопроводности При этом оболочка со стороны, обращенной к стенке сопла, снабжена выступами, контактирующими с абляционным материалом вставки. Кроме того, тугоплавкие оболочки выполнены из пирографита и снабжены перфорацией

На фиг.1 изображена вставка реактивного сопла, скрепленная с его стенкой, продольный разрез; на фиг,2 - поперечное сечение вставки в процессе работы сопла; на фиг.З - боковая поверхность деталей, вставки со стороны сопловой стенки, развертка.

Вставка выполнена в виде скрепленного с сопловой стенкой 1 тела 2 вращения из абляционного материала (показано штриховкой), в котором размещены вдоль поверхностей фронта абляции оболочки 3 из тугоплавкого материала малой теплопроводности, Со стороны, обращенной к стенке сопла, оболочки снабжены выступами 4, контактирующими с абляционным материалом вставки, так что между выступами образованы сообщающиеся полости 5, которые могут сообщаться с окружающей средой либо отдельно от нее замыкающим кольцевым буртом.

При включении сопла в работу газовый поток воздействует на поверхность расходного канала 6 вставки, которая аблирует и перемещается таким образом по направлению к стенке сопла Ввиду неравномерности уноса массы фронт абляции достигает оболочки 3 первоначально только в правой ее части, как показано линией I на фиг.2. При отсутствии оболочки фронт абляции занял бы через некоторое время положение II, т.е. наблюдалось бы возрастание неравномерности выгорания вставки с соответствующим нарушением регулирования

высотной характеристики сопла. Указанная оболочка, будучи тугоплавкой и малотепро- водной, лрепятствуетпродвижению фронта абляции, а остаток абляционного слоя между линией I и оболочкой продолжает

выгорать. Этому способствуют выступы 4, которые создают между оболочкой и последующим свежим слоем абляции массы множество сообщающихся полостей 5. Последние способствуют выравниванию

тепловых условий и давления на соответствующих поверхностях оболочки и абляционного материала, что препятствует местным вспучиваниям и разрушениям оболочки и создает более равномерный прогрев свежего слоя абляционной массы. Спустя некоторое время поверхность его контакта с оболочкой прогревается до разрушения контакта - оболочка удается из сопла газовым потоком и начинается равномерная абляция вставки по линии III.

Наилучшим материалом для оболочек 3 является пирографит, ориентированный таким образом, что оболочки в радиальном направлении являются эффективными иэоляторами тепла, а в других направлениях хорошими проводниками.

Эффективность предлагаемой вставки может быть повышена, если оболочки выполнить перфорированными (пористыми).

Тогда при местном обнажении оболочки (как показано линией t на фиг.2) и начавшейся здесь абляции свежего слоя поступающие через отверстия продукты абляции создают местную защитную завесу, что понижает температуру вставки в этом месте и замедляет нежелательное выгорание материала.

Таким образом, изобретение позволяет повысить надежность регулирования высотной характеристики сопла путем уменьшения неравномерности уноса абляционной массы.

50

Формула изобретения

фиг, 2

,

Јз со 5

О D D

а сэ a CD

О D D J

Ьз сз а а

XILJb- 7

(риг.З