RU2372510C1 - Solid-fuel rocket engine housing made from composite material - Google Patents
Solid-fuel rocket engine housing made from composite material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2372510C1 RU2372510C1 RU2008121615/06A RU2008121615A RU2372510C1 RU 2372510 C1 RU2372510 C1 RU 2372510C1 RU 2008121615/06 A RU2008121615/06 A RU 2008121615/06A RU 2008121615 A RU2008121615 A RU 2008121615A RU 2372510 C1 RU2372510 C1 RU 2372510C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cable
- lengths
- bottoms
- connectors
- meridional
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Insulated Conductors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, а именно к корпусам ракетных двигателей на твердом топливе (РДТТ), изготовляемым из композиционного материала (КМ), и может быть использовано при создании твердотопливных двигателей ракет.The invention relates to mechanical engineering, and in particular to solid-fuel rocket engine bodies (solid propellant rocket engines) made from composite material (KM), and can be used to create solid-fuel rocket engines.
Из технической литературы известен корпус РДТТ, содержащий силовую цельномотанную оболочку типа «кокон», оболочку второго кокона и плоские кабели бортовой кабельной сети, средняя часть которых размещена в межкоконном пространстве, а их разъемы закреплены снаружи на днищах силовой оболочки (см. «Конструкции ракетных двигателей на твердом топливе», под общ. ред. чл. корр. Российской академии наук, д-ра техн. наук, проф. Л.Н.Лаврова. - М.: Машиностроение, 1993, стр.54, рис.2.1).From the technical literature, a solid propellant rocket motor enclosure is known that contains a power unidirectional sheath of the “cocoon” type, a sheath of the second cocoon, and flat cables of the onboard cable network, the middle part of which is located in the inter-window space, and their connectors are mounted externally on the bottoms of the power sheath (see. “Rocket Engine Designs” on solid fuel ”, under the general editorship of the correspondent of the Russian Academy of Sciences, doctor of technical sciences, professor LN Lavrov. - M.: Mechanical Engineering, 1993, p. 54, Fig. 2.1).
При закреплении разъемов кабелей на днищах, когда длина концевых частей кабеля соответствует длинам меридианов днищ под кабелем, при внутреннем давлении за счет растяжения силовой оболочки возникают сдвигающие силы в местах крепления разъемов к днищам и силы растяжения в металлических проводах. Это может привести к их разрыву (или деформации), а также к отрыву проводов от разъемов (или отрыв разъемов от днищ).When fastening cable connectors on the bottoms, when the length of the cable ends corresponds to the lengths of the meridians of the bottoms under the cable, at internal pressure due to the tension of the power sheath, shear forces arise in the places where the connectors are attached to the bottoms and tensile forces in the metal wires. This can lead to their rupture (or deformation), as well as to the separation of wires from the connectors (or separation of the connectors from the bottoms).
Технической задачей изобретения является повышение надежности работы кабелей за счет снижения растягивающих сил в проводах кабеля.An object of the invention is to increase the reliability of cables by reducing tensile forces in the cable wires.
Технический результат достигается тем, что в корпусе твердотопливного ракетного двигателя из композиционного материала, содержащем силовую цельномотанную оболочку типа «кокон», оболочку второго кокона и плоские кабели бортовой кабельной сети, средняя часть которых размещена в межкоконном пространстве, а концевые части кабеля от межкоконного пространства до разъемов и сами разъемы - снаружи на днищах силовой оболочки, при этом разъемы закреплены на днищах, длина концевых частей кабеля больше длин меридиональных дуг под ними на днищах, а разности между длинами концевых частей кабеля и длинами соответствующих им меридиональных дуг под ними должны удовлетворять соотношениям:The technical result is achieved in that in the housing of a solid propellant rocket engine made of composite material containing a solid unibody power sheath of the cocoon type, a sheath of the second cocoon and flat cables of the onboard cable network, the middle part of which is located in the inter-window space, and the cable end parts are from the inter-window space to the connectors and the connectors themselves are externally on the bottoms of the power shell, while the connectors are fixed on the bottoms, the length of the cable ends is longer than the lengths of the meridional arcs below them on the bottoms, and the differences between the lengths of the end parts of the cable and the lengths of the corresponding meridional arcs under them must satisfy the relations:
Здесь:Here:
L1к, L2к - длины концевых частей кабеля на переднем и заднем днищах соответственно;L 1k , L 2k - the lengths of the end parts of the cable on the front and rear bottoms, respectively;
L1д, L2д - длины меридиональных дуг под кабелями по переднему и заднему днищам;L 1e , L 2e - the length of the meridional arcs under the cables along the front and rear bottoms;
ΔL1д, ΔL2д - удлинения меридиональных дуг под кабелями по переднему и заднему днищам соответственно;Index? L 1e, ΔL 2d - extension of meridional arcs under the cables of the front and rear ends, respectively;
ΔLц - удлинение цилиндрической части корпуса.ΔL c - the extension of the cylindrical part of the housing.
На фиг.1 показано сечение корпуса РДТТ, содержащего силовую оболочку 1, цилиндрическую оболочку второго «кокона» 2, плоский кабель бортовой кабельной сети 3 с разъемами 4. На фиг.2 показана зона расположения кабеля: средняя часть кабеля в межкоконном пространстве 5, концевые части кабеля на переднем днище 6 и на заднем днище 7 с разъемами 4, когда длины концевых частей кабеля соответствуют дугам меридианов днищ. На фиг.3 представлены части кабеля 5, 6, 7 в растянутом положении при действии внутреннего давления. На фиг.4 показано предлагаемое начальное расположение концевых частей кабеля 6 и 7 с длинами L1к и L2к над соответствующими дугами меридианов 8, 9, длины которых L1д и L2д меньше длин L1к и L2к. На фиг.5 представлено изменение формы концевых частей кабеля 6 и 7 предлагаемой конструкции при действии внутреннего давления.Figure 1 shows a cross section of a solid-propellant housing containing a
При действии внутреннего давления происходит растяжение силовой оболочки корпуса. При закреплении разъемов кабелей 4 (фиг.2) на днищах таким образом, что полная длина кабеля (сумма длин участков кабеля 5, 6, 7) равна начальной длине меридиана силовой оболочки под кабелем, удлинение кабеля ΔLк при действии давления (фиг.3) соответствует удлинению меридиана силовой оболочки корпуса между разъемами кабеля ΔLCО, которое, в свою очередь, является суммой удлинений участков меридианов по днищам ΔL1д, ΔL2д и цилиндру ΔLц:Under the action of internal pressure, the tension of the power shell of the body occurs. When fixing the cable connectors 4 (figure 2) on the bottoms so that the total cable length (the sum of the lengths of the
ΔLк=ΔLCO=ΔL1д+ΔLц+ΔL2д.ΔL k = ΔL CO = ΔL 1d + ΔL c + ΔL 2d .
Учитывая высокую деформативность КМ, величина удлинения между местами закрепления разъемов кабелей может составить значительную величину. При этом возникают силы растяжения в металлических проводах и сдвигающие силы в местах крепления разъемов 4 к днищам силовой оболочки 1 (фиг.3). Это может привести к разрыву или деформации проводов, а также к отрыву проводов от разъемов 4, или отрыву разъемов 4 от днищ силовой оболочки 1.Given the high deformability of the CM, the elongation between the places of fastening of the cable connectors can be significant. When this occurs, tensile forces in the metal wires and shear forces in the places of attachment of the
В предлагаемой конструкции закрепление разъемов кабелей 4 выполнено таким образом, что дуги меридианов днищ под кабелями L1д и L2д меньше длин участков кабелей L1к и L2к (фиг.4). При действии давления за счет распрямления концевых участков кабеля 6, 7 (фиг.5) силы растяжения проводов снижаются.In the proposed design, the fastening of the
При соответствующем выборе длин меридиональных дуг при удлинении силовой оболочки силы растяжения в проводах концевых участков кабеля можно полностью исключить. Однако и в этом случае в средней части кабеля 5 (фиг.5) при давлении могут возникать силы растяжения проводов. Это связано с тем, что оболочка средней части кабеля 5 растягивается, провода смещаются относительно оболочки и за счет трения между ними происходит их растяжение. При отсутствии сил растяжения в проводах концевых участков кабеля максимальная величина силы возникает в середине цилиндрической части силовой оболочки (неподвижная точка). При этом сила зависит от длины цилиндрической части Lц (фиг.4) и от коэффициента трения. С увеличением длины Lц сила возрастает. Если провода могут свободно смещаться относительно оболочки кабеля, то можно исключить силы натяжения проводов по всей длине кабеля. Но если возникают силы растяжения проводов концевых частей, то максимальная сила растяжения проводов средней части кабеля увеличивается. В связи с этим задача сводится к определению длин меридиональных дуг под концевыми частями кабеля, которые позволяют исключить натяжение проводов концевых частей кабеля и максимально снизить растягивающие силы в проводах средней его части, независимо от величины коэффициента трения.With the appropriate choice of the lengths of the meridional arcs when the power sheath is elongated, tensile forces in the wires of the cable end sections can be completely eliminated. However, in this case, in the middle part of the cable 5 (Fig. 5), tensile forces of the wires can occur under pressure. This is due to the fact that the sheath of the middle part of the
Если смещение проводов относительно оболочки кабеля отсутствует (высокий коэффициент трения), то для исключения натяжения проводов в концевых частях достаточно, чтобы разности между длинами L1к, L2к концевых частей кабеля 6, 7 (фиг.4) и длинами L1д, L2д меридиональных дуг под ними 8, 9 были не менее удлинений этих дуг ΔL1д, ΔL2д (фиг.5) при давлении:If the displacement of the wires relative to the cable sheath is absent (high coefficient of friction), then to eliminate the tension of the wires in the end parts, it is enough that the difference between the lengths L 1k , L 2k of the end parts of the
Однако при минимальном (близком к нулю) коэффициенте трения проводов относительно оболочки кабеля для исключения сил натяжения следует учесть также растяжение цилиндрической части силовой оболочки. Учитывая, что неподвижная точка при смещении проводов находится в середине цилиндрической части, в правые части неравенств следует включить половину удлинения ΔLц цилиндрической части силовой оболочки (фиг.5):However, with a minimum (close to zero) coefficient of friction of the wires relative to the cable sheath, in order to exclude tension forces, one should also take into account the extension of the cylindrical part of the power sheath. Given that the fixed point when the wires are displaced is in the middle of the cylindrical part, half the elongation ΔL c of the cylindrical part of the power shell should be included in the right-hand sides of the inequalities (Fig. 5):
При выполнении данного соотношения в концевых частях кабеля 6, 7 (фиг.5) силы растяжения проводов отсутствуют, в связи с чем отсутствует и нагрузка на разъемы кабеля 4. Если провода могут свободно смещаться относительно оболочки кабеля, то силы натяжения проводов по всей длине кабеля отсутствуют.When this ratio is fulfilled, there are no tensile forces of the wires in the
Однако и при наличии трения (независимо от величины коэффициента трения) сила растяжения проводов в средней части кабеля 5 (фиг.5) существенно меньше, чем в конструкции, представленной на фиг.2, так как в концевых частях 6, 7, а следовательно, и на границах средней части кабеля 5 с концевыми частями 6, 7 (фиг.5) силы растяжения проводов отсутствуют.However, in the presence of friction (regardless of the value of the coefficient of friction), the tensile strength of the wires in the middle part of the cable 5 (Fig. 5) is significantly less than in the design shown in Fig. 2, since in the
Таким образом, использование изобретения позволит исключить натяжение металлических проводов кабеля в концевых частях, существенно снизить силы растяжения проходов в средней части кабеля и, в итоге, исключить возможный разрыв проводов, а также отрыв проводов от разъемов (или отрыв разъемов от днищ) при удлинении силовой оболочки при действии внутреннего давления.Thus, the use of the invention will eliminate the tension of the metal wires of the cable in the end parts, significantly reduce the tensile forces of the passages in the middle part of the cable, and, ultimately, eliminate possible wire breaks, as well as the separation of wires from the connectors (or the separation of the connectors from the bottoms) when extending the power shell under the action of internal pressure.
Данное изобретение позволяет повысить надежность работы вмотанных кабелей в корпусе РДТТ из композиционного материала.This invention improves the reliability of the coiled cables in the housing of the solid propellant rocket composite material.
Claims (1)
L1к-L1д≥ΔL1д+0,5ΔLц;
L2к-L2д≥ΔL2д+0,5ΔLц,
где L1к, L2к - длины концевых частей кабеля на переднем и заднем днищах соответственно;
L1д, L2д - длины меридиональных дуг под кабелями по переднему и заднему днищам соответственно;
ΔL1д, ΔL2д - удлинения меридиональных дуг под кабелями по переднему и заднему днищам соответственно;
ΔLц - удлинение цилиндрической части корпуса. A solid-propellant rocket engine housing made of composite material, containing a power unidirectional sheath of the cocoon type, a sheath of the second cocoon and flat cables of the onboard cable network, the middle part of which is located in the inter-window space, and the cable ends from the inter-window space to the connectors and the connectors themselves are externally the bottoms of the power shell, while the connectors are fixed on the bottoms, characterized in that the lengths of the cable ends are longer than the lengths of the meridional arcs below them on the bottoms, and the differences between the lengths end parts of the cable and the lengths of the corresponding meridional arcs under them must satisfy the relations:
L 1k -L 1d ≥ΔL 1d + 0.5ΔL c ;
L 2k -L 2d ≥ΔL 2d + 0,5ΔL c ,
where L 1k , L 2k - the lengths of the end parts of the cable on the front and rear bottoms, respectively;
L 1e , L 2e - the lengths of the meridional arcs under the cables along the front and rear bottoms, respectively;
Index? L 1e, ΔL 2d - extension of meridional arcs under the cables of the front and rear ends, respectively;
ΔL c - the extension of the cylindrical part of the housing.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008121615/06A RU2372510C1 (en) | 2008-05-28 | 2008-05-28 | Solid-fuel rocket engine housing made from composite material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008121615/06A RU2372510C1 (en) | 2008-05-28 | 2008-05-28 | Solid-fuel rocket engine housing made from composite material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2372510C1 true RU2372510C1 (en) | 2009-11-10 |
Family
ID=41354774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008121615/06A RU2372510C1 (en) | 2008-05-28 | 2008-05-28 | Solid-fuel rocket engine housing made from composite material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2372510C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2496020C1 (en) * | 2012-06-22 | 2013-10-20 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Solid propellant rocket body made of composite |
| CN112576409A (en) * | 2020-12-03 | 2021-03-30 | 上海新力动力设备研究所 | Combustion chamber shell of solid rocket engine |
| RU2772172C2 (en) * | 2020-09-28 | 2022-05-18 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Method for sealing case of solid-fuel rocket engine made of composite material |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4717035A (en) * | 1986-11-28 | 1988-01-05 | Pneumo Abex Corporation | End closure for composite pressure vessels |
| US5151145A (en) * | 1985-12-20 | 1992-09-29 | Cederberg Alvin R | Liner/mandrel for filament wound vessels |
| US5348603A (en) * | 1992-06-25 | 1994-09-20 | Thiokol Corporation | Composite/metal hybrid rocket motor case and methods for manufacturing |
| RU2042853C1 (en) * | 1993-02-15 | 1995-08-27 | Конструкторское бюро приборостроения | Rocket engine |
| RU2230925C2 (en) * | 2002-07-22 | 2004-06-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие Государственный ракетный центр "КБ им. акад. В.П.Макеева" | Rocket organoplastic body |
| RU2245449C1 (en) * | 2003-06-25 | 2005-01-27 | Воронецкий Андрей Владимирович | Method of operation and design of pulse detonation engine with sucessively operating cassettes |
-
2008
- 2008-05-28 RU RU2008121615/06A patent/RU2372510C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5151145A (en) * | 1985-12-20 | 1992-09-29 | Cederberg Alvin R | Liner/mandrel for filament wound vessels |
| US4717035A (en) * | 1986-11-28 | 1988-01-05 | Pneumo Abex Corporation | End closure for composite pressure vessels |
| US5348603A (en) * | 1992-06-25 | 1994-09-20 | Thiokol Corporation | Composite/metal hybrid rocket motor case and methods for manufacturing |
| RU2042853C1 (en) * | 1993-02-15 | 1995-08-27 | Конструкторское бюро приборостроения | Rocket engine |
| RU2230925C2 (en) * | 2002-07-22 | 2004-06-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие Государственный ракетный центр "КБ им. акад. В.П.Макеева" | Rocket organoplastic body |
| RU2245449C1 (en) * | 2003-06-25 | 2005-01-27 | Воронецкий Андрей Владимирович | Method of operation and design of pulse detonation engine with sucessively operating cassettes |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2496020C1 (en) * | 2012-06-22 | 2013-10-20 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Solid propellant rocket body made of composite |
| RU2772172C2 (en) * | 2020-09-28 | 2022-05-18 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Method for sealing case of solid-fuel rocket engine made of composite material |
| CN112576409A (en) * | 2020-12-03 | 2021-03-30 | 上海新力动力设备研究所 | Combustion chamber shell of solid rocket engine |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2372510C1 (en) | Solid-fuel rocket engine housing made from composite material | |
| CN109802303B (en) | Connector plug for connecting ignition coil to spark plug | |
| EP0937932A3 (en) | Flexible conduit for a riser for oil exploitation in the sea | |
| BR0115203B1 (en) | fixing tip for a flexible tubular duct. | |
| CN85108068A (en) | Aerial composite cable structure for transmission of electricity and light | |
| CN112469873A (en) | Anchor sleeve and anchor system | |
| JP2003070143A (en) | Device for anchoring terminal part of outer sheath wire of outer sheath cable | |
| JP6853941B2 (en) | Assembly parts of compression connection members, compression connection structure of transmission lines, and construction method of compression connection members | |
| CN108138832A (en) | Controlling cable | |
| RU2403423C1 (en) | Solid propellant rocket engine body made from composite material | |
| US8096120B2 (en) | Movable mechanism | |
| JP2004255967A (en) | Torque rod | |
| CN209703305U (en) | Traction cable based on marmem | |
| JP7105099B2 (en) | Grommet | |
| JP2017143614A (en) | Shield pipe, and, wire with shield pipe | |
| AU736914B2 (en) | Aerial cable and tension clamp assembly | |
| JP2017010851A (en) | Multifiber cable for automobile | |
| US20190304629A1 (en) | Shape retaining cable assembly | |
| EP2942315B1 (en) | Suspension and traction system and elevator comprising at least one pulley and a suspension and traction element with at least one shape memory alloy wire | |
| JP2578053B2 (en) | Fixing mechanism and fixing method of steel bar in tension structure | |
| PODYACHEV | FEATURES OF SOCIAL ACTION IN SOVIET SOCIETY ON THE EXAMPLE OF THE GREAT PATRIOTIC WAR | |
| US20250158375A1 (en) | Routing structure | |
| RU2196915C1 (en) | Solid-propellant rocket engine | |
| JP2616866B2 (en) | Fixing mechanism and fixing method of steel bar in tension structure | |
| JP2000046084A (en) | Coil spring |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200529 |