Патент на изобретение №2320886
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ НА ТВЕРДОМ ТОПЛИВЕ
(57) Реферат:
Изобретение относится к области ракетостроения и может быть использовано при разработке твердотопливных двигателей с малым временем работы. Ракетный двигатель на твердом топливе содержит намотанный на оправке корпус, закладные фланцы из композиционного материала и сопло из композиционного материала. Задний закладной фланец выполнен в виде единой детали с соплом. Силовые волокна композиционного материала в указанной единой детали направлены вдоль поверхности ее контакта с силовой оболочкой корпуса. Изобретение позволяет повысить надежность соединения сопла с задним днищем за счет повышения прочности заднего закладного фланца на изгиб и на срез. 2 ил.
Предлагаемое изобретение относится к области ракетостроения и может быть использовано при разработке твердотопливных двигателей с малым временем работы. Известен ракетный двигатель на твердом топливе (РДТТ), содержащий наматываемый на оправке корпус, металлический задний закладной фланец, сопло, изготавливаемое из углерод-углеродного композиционного материала (УУКМ) (Конструкция ракетных двигателей на твердом топливе. / Под общ. ред. д-ра техн. наук Лаврова Л.Н. – М.: Машиностроение, 1993, с.68-69, 135). Для конструкции, где сопло изготавливается из УУКМ, характерно наличие стыка между ним и задним днищем. Для соединения этих деталей используется, обычно, фланцевое соединение, загерметизированное резиновыми кольцами. Недостатки конструкции заключаются в следующем. При работе двигателя при увеличении внутреннего давления происходит деформация элементов стыка, что, в случае их различной деформативности, может привести к разрушению двигателя. Технической задачей настоящего изобретения является повышение надежности соединения сопла с задним днищем. Технический результат достигается тем, что в РДТТ, содержащем намотанный на оправке корпус, закладные фланцы из композиционного материала и сопло, задний закладной фланец выполнен в виде единой детали с соплом из композиционного материала (КМ), при этом деталь выполнена таким образом, что силовые волокна КМ направлены вдоль поверхности контакта ее с силовой оболочкой корпуса (СОК). На фиг.1 представлено сопло и закладной фланец в виде единой детали: 1 – задний закладной фланец, 2 – раструб сопла, 3 – силовая оболочка корпуса (СОК), 4 – теплозащитное покрытие (ТЗП). На фиг.2 представлена схема нагружения рассматриваемой детали внутренним давлением. В процессе горения топлива в камере сгорания создается внутреннее давление. При этом на задний закладной элемент действует сила, создаваемая внутренним давлением и передающаяся на заднее днище СОК по площади S1-Fкр, а воспринимается им по площади S1-Sк. В результате этого в корневом (самом нагруженном) сечении закладного элемента возникает перерезывающая сила и изгибающий момент, которые стремятся раскрыть стык. Расположение силовых волокон вдоль образующей поверхности контакта между фланцем и СОК повышает прочностные характеристики (силу сопротивления перерезывающей силе) заднего закладного фланца в этом сечении, а выполнение его в виде единой детали с соплом увеличивает сопротивление изгибающему моменту. Выполнение заднего закладного фланца в виде единой детали с соплом из УУКМ таким образом, что силовые волокна КМ направлены вдоль поверхности контакта ее с СОК, позволяет повысить надежность соединения сопла с задним днищем двигателя, а также снизить конструктивную сложность, трудоемкость изготовления, уменьшить число деталей, снизить массу стыковочного узла.
Формула изобретения
Ракетный двигатель на твердом топливе, содержащий намотанный на оправке корпус, закладные фланцы из композиционного материала и сопло, отличающийся тем, что задний закладной фланец выполнен в виде единой детали с соплом из композиционного материала (КМ), при этом деталь выполнена таким образом, что силовые волокна КМ направлены вдоль поверхности контакта ее с силовой оболочкой корпуса (СОК).
РИСУНКИ
MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 31.05.2008
Извещение опубликовано: 10.06.2010 БИ: 16/2010
|
||||||||||||||||||||||||||
