RU2095609C1

RU2095609C1 - Liquid-propellant thrust chamber nozzle

Info

Publication number: RU2095609C1
Authority: RU
Inventors: В.Д. Гриценко; С.П. Хрисанфов; В.В. Черниченко; В.Р. Рубинский
Original assignee: Конструкторское бюро "Химавтоматики"
Priority date: 1989-08-03
Filing date: 1989-08-03
Publication date: 1997-11-10

Abstract

FIELD: rocketry; manufacture of liquid-propellant rocket engines. SUBSTANCE: chamber of proposed nozzle contains outer and inner envelopes with longitudinal main ribs with additional ribs of lesser length located between them, thus forming cooling passage communicated with accumulating receiver through radial groove by means of through holes; header is located before taper bead made at nozzle exit section. Ends of main ribs in area of radial groove are of U-shaped form; through holes are located inside them. To enhance strength of nozzle one of two ribs forming U-shaped profile is connected with taper bead. EFFECT: enhanced strength and reliability of nozzle. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при создании сопл жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). The invention relates to rocket technology and can be used to create nozzles for liquid rocket engines (LRE).

Известно сопло камеры сгорания жидкостного ракетного двигателя, содержащее рубашку с коллектором, оболочку с основными ребрами, выполненными в ней и проходящими от ее начала до радиальной канавки, предназначенной для выхода инструмента, расположенной между торцами ребер и конической отбортовкой, выполненной в оболочке и соединенной с рубашкой, дополнительные ребра, имеющие меньшую длину, чем основные, и равномерно расположенные между ними [1] (прототип). A nozzle of a combustion chamber of a liquid propellant rocket engine is known, comprising a jacket with a manifold, a shell with main ribs made in it and extending from its beginning to a radial groove designed to exit the tool located between the ends of the ribs and the conical flange made in the shell and connected to the jacket , additional ribs having a shorter length than the main, and evenly spaced between them [1] (prototype).

В данном сопле соединение оболочки с рубашкой происходит при помощи пайки по основным и дополнительным ребрам. Основным недостатком данного сопла является пониженный запас прочности в зоне радиальной канавки, обусловленный отсутствием ребер и связи через ребра между оболочкой и рубашкой в зоне радиальной канавки. In this nozzle, the connection of the shell with the jacket occurs by soldering along the main and additional ribs. The main disadvantage of this nozzle is the reduced margin of safety in the area of the radial groove, due to the absence of ribs and the connection through the ribs between the shell and the jacket in the area of the radial groove.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков и повышение надежности работы сопла. The aim of the invention is to remedy these disadvantages and increase the reliability of the nozzle.

Указанная цель достигается тем, что в предложенном сопле камеры жидкостного ракетного двигателя, содержащем наружную и внутреннюю оболочку с продольными основными ребрами, между которыми расположены дополнительные ребра меньшей длины, образующие тракт охлаждения, сообщенный сквозными отверстиями через радиальную канавку со сборным коллектором, размещенным перед конической отбортовкой, выполненной на срезе сопла, концы основных ребер в зоне радиальной канавки выполнены П-образной формы, а сквозные отверстия расположены внутри их. This goal is achieved by the fact that in the proposed nozzle of the chamber of a liquid propellant rocket engine containing the outer and inner shell with longitudinal main ribs, between which are located additional ribs of shorter length, forming a cooling path communicated through holes through a radial groove with a collector placed before the conical flanging made at the nozzle exit, the ends of the main ribs in the zone of the radial groove are U-shaped, and through holes are located inside them.

Для дальнейшего повышения прочности сопла в зоне радиальной канавки одно из двух ребер, образующих П-образный профиль, может быть соединено с конической отбортовкой. To further increase the strength of the nozzle in the zone of the radial groove, one of the two ribs forming a U-shaped profile can be connected with a conical flange.

Сравнение предложенного технического решения с прототипом и другими известными техническими решениями в данной области показало, что данная совокупность признаков в предложенном сочетании применена впервые и ранее не использовалась. Comparison of the proposed technical solution with the prototype and other known technical solutions in this field showed that this combination of features in the proposed combination was applied for the first time and has not been used before.

Таким образом, предложенное техническое решение соответствует критерию изобретения "новизна". Thus, the proposed technical solution meets the criteria of the invention of "novelty."

Проведенный сравнительный анализ предложенного технического решения с прототипом и другими известными техническими решениями в данной области показал, что данное техническое решение не следует явным образом из достигнутого уровня техники, не является очевидным для среднего специалиста в данной области промышленности и превосходит достигнутый уровень техники за счет того, что за счет выполнения концов ребер П-образного профиля повышается поверхность ребер под пайку, что приводит к увеличению прочности, а соединение одного из двух выполненных ребер П-образного профиля с конической поверхностью через радиальную канавку повышает прочность сопла в зоне радиальной канавки за счет введения дополнительной связи между оболочкой и рубашкой по указанному ребру. A comparative analysis of the proposed technical solution with the prototype and other known technical solutions in this field showed that this technical solution does not follow explicitly from the achieved level of technology, is not obvious to the average person skilled in the industry and exceeds the achieved level of technology due to the fact that due to the execution of the ends of the ribs of the U-shaped profile, the surface of the ribs for soldering increases, which leads to an increase in strength, and the connection of one of the two The filled ribs of the U-shaped profile with a conical surface through the radial groove increases the strength of the nozzle in the zone of the radial groove due to the introduction of an additional connection between the shell and the jacket along the specified rib.

Таким образом, предложенное техническое решение соответствует критерию изобретения "Изобретательский уровень". Thus, the proposed technical solution meets the criteria of the invention "Inventive step".

На фиг.1 показан продольный разрез предложенного сопла; на фиг.2 вид оболочки сверху. Figure 1 shows a longitudinal section of the proposed nozzle; figure 2 is a top view of the shell.

Основными элементами предложенного сопла являются оболочка 1, основные ребра 2, радиальная канавка 3, коническая отбортовка 4, дополнительные ребра 5, поперечная перемычка 6, ребро 7 П-образного профиля ребро 8 П-образного профиля, рубашка 9, отверстия 10, коллектор 11. The main elements of the proposed nozzle are shell 1, main ribs 2, radial groove 3, tapered flange 4, additional ribs 5, transverse jumper 6, rib 7 of the U-shaped profile, rib 8 of the U-shaped profile, shirt 9, holes 10, manifold 11.

На оболочке 1 выполнены основные ребра 2, проходящие от ее начала до радиальной канавки 3, расположенной между торцами ребер и конической поверхностью 4. Между основными ребрами через одно ребро расположены дополнительные ребра 5, имеющие меньшую длину, чем основные. Основные ребра соединяются с центром поперечной перемычки 6, соединяющей между собой ребра 7 и 8, образующие вместе с перемычкой П-образный профиль. Ребро 7 связано с конической поверхностью 4. На оболочку 1 надета рубашка 9 с отверстиями 10, выполненными под коллектором 11 между ребрами 7 и 8. On the shell 1, the main ribs 2 are made, passing from its beginning to the radial groove 3 located between the ends of the ribs and the conical surface 4. Between the main ribs through one rib there are additional ribs 5 having a shorter length than the main ones. The main ribs are connected to the center of the transverse jumper 6 connecting the ribs 7 and 8, forming together with the jumper a U-shaped profile. The rib 7 is connected with the conical surface 4. A jacket 9 is worn on the shell 1 with holes 10 made under the collector 11 between the ribs 7 and 8.

Предложенное устройство работает следующим образом. The proposed device operates as follows.

Рубашка 9 соединяется с оболочкой 1 при помощи пайки по основным ребрам 2, дополнительным ребрам 5, поперечной перемычке 6, ребрам 7 и 8. Ребро 7, соединенное с конической поверхностью 4, повышает прочность оболочки 1 в месте выполнения радиальной канавки за счет дополнительной связи между ребрами 7 и конической поверхностью 4. Охладитель поступает в коллектор 11 по отверстиям 10 из каналов между ребрами 7 и 8, куда он попадает через радиальную канавку 3 из каналов, образованных ребрами 5 и 2. The shirt 9 is connected to the shell 1 by soldering along the main ribs 2, additional ribs 5, the transverse jumper 6, ribs 7 and 8. The rib 7 connected to the conical surface 4 increases the strength of the shell 1 in the place of the radial groove due to the additional connection between ribs 7 and a conical surface 4. The cooler enters the collector 11 through holes 10 of the channels between the ribs 7 and 8, where it enters through the radial groove 3 of the channels formed by the ribs 5 and 2.

Использование предложенного технического решения позволило повысить прочность сопла на 10 15% Using the proposed technical solution allowed to increase the strength of the nozzle by 10 15%

Claims

1. The nozzle of the chamber of a liquid-propellant rocket engine, containing the outer and inner shells with longitudinal main ribs, between which additional ribs of shorter length are equally located, forming a cooling path communicated through holes through a radial groove with a collector placed in front of a conical flange made on the nozzle exit characterized in that, in order to increase strength, the ends of the main ribs in the zone of the radial groove are made U-shaped, and through holes are located inside ri them.

2. The nozzle according to claim 1, characterized in that one of the two ribs forming a U-shaped profile is connected to a conical flange.