RU2042853C1

RU2042853C1 - Rocket engine

Info

Publication number: RU2042853C1
Application number: RU93008720A
Authority: RU
Inventors: В.В. Махонин; Э.Н. Маликов; В.Д. Морозов; Г.Ф. Соколов
Original assignee: Конструкторское бюро приборостроения
Priority date: 1993-02-15
Filing date: 1993-02-15
Publication date: 1995-08-27

Abstract

FIELD: rocket engineering. SUBSTANCE: front frame is mounted on the inner cylindrical side of the housing. The rear frame is mounted on outer side of the inlet part of the nozzle set. The front frame is constructed as a metal gear cylindrical ring with thick- walled skirt. Through longitudinal grooves, which separate the skirt into segments, are made over periphery at the bottom of the skirt. The rear frame is made up as a split metal thin-walled cylindrical-and-conical ring. The conical part is made up as T-shaped tabs. Rectangular stops 13 with radiused flange perpendicular to generatrix of the engine are interposed between the tabs. The T-shaped tabs and stops are conjugated via a radius. The cylindrical part of the ring of the rear frame is conjugated with the outer side of the nozzle set and interposed between the spiral ring layers of forced shell of the housing, insert 14 made of a composition material being received in the ring chute. The outer contour of flanges is a circumference. A lock constructed as thin-walled of Z-like cross section. The front frame is armored over the skirt with a resilient thin-walled collar. EFFECT: enhanced efficiency. 3 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к реактивной технике, а именно к ракетным двигателям, и может быть использовано в народном хозяйстве в конструкциях различных емкостей, нагруженных внутренним давлением. The invention relates to jet technology, namely to rocket engines, and can be used in the national economy in the construction of various containers loaded with internal pressure.

Известен ракетный двигатель твердого топлива, содержащий металлическую камеру сгорания с передним днищем и сопловым блоком, воспламенительное устройство, заряд и уплотнительный узел [1] Роль несущих шпангоутов в этой конструкции двигателя выполняет металлический корпус, служащий для крепления передней крышки и соплового блока, что является очень надежно для данной конструкции металлического двигателя. A rocket engine of solid fuel is known, containing a metal combustion chamber with a front bottom and a nozzle block, an ignition device, a charge and a sealing assembly [1] The role of the supporting frames in this engine design is performed by a metal casing, which serves to fasten the front cover and nozzle block, which is very reliable for this metal engine design.

Известен также ракетный двигатель, содержащий корпус из многослойного стекло(органо)пластикового материала с пластмассовыми шпангоутами, вмотанными по цилиндрической части корпуса между слоями композиционного материала [2]
Недостатками данного устройства являются снижение надежности крепления пластмассового шпангоута, уменьшение коэффициента запаса прочности конструкции при изготовлении шпангоута из пластмассы.Also known is a rocket engine containing a housing of laminated glass (organo) plastic material with plastic frames wound along the cylindrical part of the housing between the layers of composite material [2]
The disadvantages of this device are the decrease in the reliability of fastening a plastic frame, a decrease in the safety factor of a structure in the manufacture of a frame from plastic.

Технической задачей изобретения является повышение прочности стыка узла соединения стекло(органо)пластикового корпуса ракетного двигателя с металлическим шпангоутом преимущественно при отрицательных температурах, а также повышение надежности ракетного двигателя за счет обеспечения прочности и жесткости соплового блока и надежности крепления посадочного места под блок стабилизаторов при воздействии крутящего и изгибающего моментов. An object of the invention is to increase the strength of the junction of the junction of the glass (organo) plastic casing of the rocket engine with a metal frame mainly at negative temperatures, as well as to increase the reliability of the rocket engine by providing strength and rigidity of the nozzle block and the reliability of mounting the seat under the stabilizer block under the influence of torque and bending moments.

Для этого в ракетном двигателе, содержащем многослойный из стекло(органо)пластика корпус, сопловой блок и шпангоуты, шпангоуты установлены: передний на внутренней цилиндрической поверхности корпуса, задний на наружной поверхности входной части соплового блока, причем передний шпангоут выполнен в виде металлического зубчатого цилиндрического с тонкостенной юбкой, у основания которой равномерно по окружности образованы сквозные продольные пазы, делящие юбку на сегменты, а задний шпангоут выполнен в виде разрезного металлического тонкостенного цилиндроконического кольца, при этом коническая часть его выполнена с отбортовкой и кольцевым желобом, а цилиндрическая часть кольца выполнена в виде лепестков Т-образной формы, между которыми имеются прямоугольные упоры с радиусной отбортовкой, перпендикулярной образующей двигателя, а сопряжение между Т-образными лепестками и упорами выполнено по радиусу, при этом цилиндрическая часть кольца заднего шпангоута сопрягается с наружной поверхностью соплового блока и размещена между спиральными и кольцевыми слоями корпуса, а в кольцевом желобе вмотан вкладыш из композиционного материала, при этом наружный контур отбортовок выполнен в виде окружности, а на отбортовках упоров установлен "замок" в виде тонкостенного кольца Z-образного сечения, а передний шпангоут по юбке армирован эластичным тонкостенным воротником. For this, in a rocket engine containing a glass (organo) plastic laminate body, a nozzle block and frames, frames are installed: front on the inner cylindrical surface of the body, rear on the outer surface of the inlet part of the nozzle block, the front frame being made in the form of a metal gear cylindrical with thin-walled skirt, at the base of which uniform longitudinal grooves are formed evenly around the circumference, dividing the skirt into segments, and the rear frame is made in the form of a split metal thin wall cylindrical ring, while its conical part is made with flanging and an annular groove, and the cylindrical part of the ring is made in the form of T-shaped petals, between which there are rectangular stops with a radius flanging perpendicular to the generatrix of the engine, and the interface between the T-shaped petals and the stops are made along the radius, while the cylindrical part of the ring of the rear frame mates with the outer surface of the nozzle block and is placed between the spiral and annular layers of the housing, and an insert made of composite material is wound around the annular groove, while the outer contour of the flanges is made in the form of a circle, and a “lock” is installed on the flanges of the stops in the form of a Z-shaped thin-walled ring, and the front frame on the skirt is reinforced with an elastic thin-walled collar.

На фиг. 1 изображен ракетный двигатель; на фиг. 2 узел I на фиг. 1; на фиг. 3 узел II на фиг. 1; на фиг. 4 передний зубчатый шпангоут; на фиг. 5 задний разрезной шпангоут. In FIG. 1 shows a rocket engine; in FIG. 2 node I in FIG. 1; in FIG. 3 node II in FIG. 1; in FIG. 4 front gear frame; in FIG. 5 rear split frame.

Ракетный двигатель содержит стекло(органо)пластиковый корпус 1, передний зубчатый шпангоут 2, наружную поверхность входной части соплового блока 3, задний разрезной шпангоут 4, тонкостенное кольцо 5 Z-образного сечения, юбку 6 переднего шпангоута, сквозные продольные пазы 7, сегменты 8 переднего шпангоута, эластичный тонкостенный воротник 9, спиральные 10 и кольцевые 11 слои силовой оболочки, Т-образные лепестки 12 заднего шпангоута, прямоугольные упоры 13 с радиусной отбортовкой, вкладыш 14 из композиционного материала, коническую часть 15 цилиндроконического кольца и сопряжение 16 между Т-образными лепестками и прямоугольными упорами. The rocket engine contains glass (organo) plastic housing 1, the front gear frame 2, the outer surface of the input part of the nozzle block 3, the rear split frame 4, the thin-walled ring 5 of the Z-shaped section, the skirt 6 of the front frame, the through longitudinal grooves 7, the segments 8 of the front frames, elastic thin-walled collar 9, spiral 10 and annular 11 layers of the power shell, T-shaped petals 12 of the rear frame, rectangular stops 13 with radius flanging, liner 14 made of composite material, conical part 15 cylinder a window ring and a pair 16 between T-shaped petals and rectangular stops.

Двигатель работает следующим образом. The engine operates as follows.

Корпус нагружают внутренним давлением, юбка шпангоута 2 отслеживает изменения корпуса, пружинные сегменты 8 раскрываются на некоторую величину, достаточную для обеспечения плавного нагружения места стыка юбки шпангоута и оболочки, а шпангоут 4 охватывает цилиндрическую входную часть соплового блока Т-образными лепестками. Для обеспечения жесткости заднего шпангоута и предотвращения его разжима в кольцевой желоб шпангоута устанавливают вкладыш. The body is loaded with internal pressure, the skirt of the frame 2 monitors changes in the body, the spring segments 8 are opened by a certain amount sufficient to ensure smooth loading of the junction of the skirt of the frame and the shell, and the frame 4 covers the cylindrical inlet of the nozzle block with T-shaped petals. To ensure rigidity of the rear frame and prevent it from expanding, an insert is installed in the ring groove of the frame.

Введение в передний шпангоут тонкостенной юбки с пазами снижает жесткость юбки в месте стыка со стекло(органо)пластиковым корпусом двигателя, уравнивает ее с жесткостью корпуса и повышает общую прочность стыка за счет увеличения радиальных деформаций юбки до величины, соизмеримой с деформацией корпуса двигателя, а введение Z-образного кольца и установка заднего шпангоута между спиральными и кольцевыми слоями силовой оболочки корпуса обеспечивает прочность и жесткость соплового блока, а также надежность крепления посадочного места под блок стабилизаторов, исключает механическую обработку входной конической части соплового блока двигателя. The introduction of a thin-walled skirt with grooves into the front frame reduces the stiffness of the skirt at the junction with the glass (organo) plastic engine body, equalizes it with the body stiffness and increases the overall joint strength by increasing the radial deformation of the skirt to a value commensurate with the deformation of the engine body, and the introduction The Z-ring and the installation of the rear frame between the spiral and annular layers of the power shell of the casing provides strength and rigidity of the nozzle block, as well as the reliability of fixing the seat on stabilizers unit eliminates machining of the inlet conical portion of the nozzle block of the engine.

Claims

1. ROCKET ENGINE containing a housing made of glass (organo) -plastic multilayer material, a nozzle block and frames, characterized in that the frames are installed in it: front on the inner cylindrical surface of the housing, rear on the outer surface of the input part of the nozzle block, and the front frame made in the form of a metal gear cylindrical ring with a thin-walled skirt, at the base of which uniform longitudinal grooves are formed around the circumference, dividing the skirt into segments, and the rear frame is made yen in the form of a split metal thin-walled cylindrical conical ring, while the conical part is made with flanging and an annular groove, and the cylindrical part of the ring is made in the form of T-shaped lobes, between which rectangular stops are formed with a radius flanging perpendicular to the generatrix of the engine, and the interface between T -shaped petals and stops made along the radius.

2. The engine according to claim 1, characterized in that the cylindrical part of the ring of the rear frame is paired with the outer surface of the nozzle block and placed between the spiral and annular layers of the housing, and a liner made of composite material is wound in the annular groove, while the outer contour of the flanges is made in the form of a circle, and on the flanges of the stops there is a “lock” in the form of a thin-walled ring of a Z-shaped section.

3. The engine according to claim 1, characterized in that in it the front frame of the skirt is reinforced with an elastic thin-walled collar.