Патент на изобретение №2161718
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ НА ТВЕРДОМ ТОПЛИВЕ
(57) Реферат: Реактивный двигатель на твердом топливе состоит из корпуса с многосопловым днищем с заглушками в расширяющейся части сопел, заряда твердого топлива и воспламенительного устройства. Корпус двигателя выполнен за одно целое с сопловым днищем. Каждая заглушка выполнена с центральным сквозным отверстием, закрытым пробкой или мембраной. Данная конструкция ракетного двигателя обеспечивает снижение уровня мощности ударной звуковой волны в два этапа за счет оригинальной конструкции заглушек, установленных в многосопловом днище. 1 ил. Изобретение относится к ракетостроению и учитывает все возрастающие требования по повышению совершенства конструкций ракетных двигателей, надежности и безопасности их работы. Известна конструкция ракетного двигателя твердого топлива [1], состоящего из камеры сгорания с сопловым блоком в критическом сечении раструба сопла которого установлен сопловой вкладыш с мембраной, перед ним, пороховой заряд, воспламенитель на мембране (Фахрутдинов И.Х. “Ракетные двигатели твердого топлива. – М.: Машиностроение, 1981, стр. 4-5, рис. 1.1). Однако данная конструкция двигателя при всех своих достоинствах имеет существенный недостаток – это невозможность запуска малогабаритной ракеты оператором с рук, из-за большой ударной звуковой волны в момент старта ракеты, что приведет к выходу из строя оператора – его контузии, кроме того сильный звук демаскирует боевую позицию. Известна конструкция ракетного двигателя на твердом топливе, состоящего из корпуса с теплозащитным покрытием, соплового днища, переднего днища, заряда твердого топлива, воспламенительного устройства, поворотного сопла с сопловым вкладышем и заглушкой в расширяющейся части сопла (Винницкий А.М. Ракетные двигатели на твердом топливе. – М.: Машиностроение, 1973, стр. 15 – 19, рис. 1.13). Однако и данная конструкция двигателя при всех своих достоинствах обладает теми же недостатками, что и аналог [1], а именно большой ударной звуковой волной при старте ракеты. Известен ракетный двигатель на твердом топливе, состоящий из корпуса с многосопловым днищем с заглушками в расширяющейся части сопел, заряда твердого топлива и воспламенительного устройства (патент США N 3020710 от 13.02.1962 г.). Данная конструкция двигателя обладает теми же недостатками, что и приведенные выше аналоги. Поэтому. учитывая все перечисленные выше недостатки, задачей изобретения является снижение ударной звуковой волны при старте малогабаритной ракеты и возможность ее пуска оператором с рук из специального устройства, без ущерба для здоровья оператора, по сравнению с аналогом и прототипом. Это достигается тем, что в ракетном двигателе твердого топлива корпус двигателя выполнен за одно целое с сопловым днищем, а днище многосопловым с заглушками в каждом сопле, при этом заглушки выполнены с центральными сквозными отверстиями, закрытыми пробками или мембранами. Сущность изобретения заключается в том, что данная конструкция ракетного двигателя на твердом топливе обеспечивает снижение мощности ударной звуковой волны, в два этапа, за счет оригинальной конструкции заглушек, установленных в многосопловом днище. На прилагаемом чертеже приведена предлагаемая конструкция ракетного двигателя на твердом топливе, где: 1 – корпус двигателя, 2 – многосопловое днище, 3 – воспламенительное устройство, 4 – заглушка, 5 – пробка или мембрана, 6 – пороховой заряд, 7 – сопло. Работа ракетного двигателя на твердом топливе осуществляется следующим образом. В корпусе двигателя 1 при сбрабатывании воспламенительного устройства 3 происходит воспламенение порохового заряда 6, образующиеся пороховые газы создают давление внутри двигателя, действуя на заглушку 4 с пробками 5, установленные в каждом сопле 7 многосоплового днища 2. При достижении определенного давления сначала происходит вскрытие пробок, а затем и заглушек и их унос через раструб каждого сопла. Работа двигателя быстротечна, т.е. доли секунды, но если проследить его работу во времени, то снижение ударной звуковой волны происходит в два этапа: 1-й этап – по мере нарастания давления пороховых газов в камере двигателя происходит вскрытие пробок (мембран), установленных в заглушках каждого сопла, при этом сила ударной звуковой волны незначительна, так как расход газа через отверстия в заглушках очень мал. Горячие пороховые газы, истекая через отверстия в заглушках, разогревают воздух за сопловым объемом, плотность которого уменьшается, из законов физики знаем, чем больше плотность окружающей среды, тем выше мощность и скорость распространения ударной звуковой волны и наоборот; 2-й этап – по мере нарастания давления и достижения расчетной величины происходит вскрытие основных заглушек и истечение пороховых газов в уже разогретую воздушную среду за сопловым объемом, за счет чего снижается вторичная ударная звуковая волна. Вскрытие заглушек в два этапа на основании экспериментальных данных позволяет значительно снизить мощность ударной звуковой волны, а для данной конструкции двигателя примерно в два раза. Формула изобретения
РИСУНКИ
|
||||||||||||||||||||||||||
