RU2422663C1 - Solid-propellant rocket engine - Google Patents
Solid-propellant rocket engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2422663C1 RU2422663C1 RU2010104545/06A RU2010104545A RU2422663C1 RU 2422663 C1 RU2422663 C1 RU 2422663C1 RU 2010104545/06 A RU2010104545/06 A RU 2010104545/06A RU 2010104545 A RU2010104545 A RU 2010104545A RU 2422663 C1 RU2422663 C1 RU 2422663C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tube
- nozzle
- front bottom
- rocket engine
- perforated
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Air Bags (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области вооружения, в частности к ракетным двигателям (РД) твердого топлива для мобильных комплексов, предназначенных для стрельбы «с плеча», например гранатометных или огнеметных образцов.The invention relates to the field of armament, in particular to rocket engines (RD) of solid fuel for mobile systems intended for firing from the shoulder, for example grenade launcher or flamethrower samples.
К таким комплексам предъявляются повышенные требования по обеспечению параметров «обитаемости» стреляющего, по величинам газопламенного потока при вылете снаряда из пусковой установки, по ограничению параметров температурного и акустического воздействия на стреляющего. Особенно жестко эти требования предъявляются при стрельбе на полузакрытых позициях и в помещениях ограниченного объема. Обеспечение этих требований выполняется за счет различных технических решений, например, таких как специальные конструкции зарядов и воспламенительных устройств, а также конструкции узлов, вылетающих из сопла РД при выстреле, например сопловых заглушек, и других устройств, определяющих параметры факторов, воздействующих на оператора при стрельбе.Such complexes are subject to increased requirements to ensure the parameters of the “habitability” of the shooter, in terms of the gas-flame flow when the projectile leaves the launcher, and in limiting the parameters of the temperature and acoustic effects on the shooter. These requirements are especially stringent when shooting at half-closed positions and in rooms of limited volume. These requirements are met through various technical solutions, for example, such as special designs of charges and ignition devices, as well as the design of assemblies flying out of the RD nozzle during firing, such as nozzle plugs, and other devices that determine the parameters of factors affecting the operator when firing .
Кроме того, при работе стартовых ракетных двигателей для систем ближнего боя, характерной особенностью является ограниченные условия реализации энергетических характеристик твердого топлива. Возникающие энергетические потери обусловлены работой РД в неустановившемся импульсном режиме, при котором частицы топлива метательного заряда вылетают из сопла несгоревшими.In addition, when starting rocket engines are used for melee systems, a characteristic feature is the limited conditions for the implementation of the energy characteristics of solid fuels. The resulting energy losses are due to the operation of the RD in an unsteady pulsed mode, in which propellant fuel particles fly out of the nozzle unburned.
В стартовых ракетных двигателях (СРД), применяемых в гранатометах, огнеметах и ПТУР, используется в основном «щеточная» конструкция заряда, в которой пучок твердотопливных элементов (шашек) скреплен с одной стороны с дном СРД. Такая конструкция является наиболее перспективной и широко применяющейся для подобного класса боеприпасов.Launch rocket engines (SRDs) used in grenade launchers, flamethrowers and ATGMs mainly use a “brush” charge design in which a beam of solid fuel elements (checkers) is fastened on one side to the bottom of the SRD. This design is the most promising and widely used for this class of ammunition.
Известны технические решения, применяемые в СРД для стрельбы «с плеча», - использование зарядов твердого топлива «щеточной» конструкции в виде пучка трубчатых элементов, скрепленных с дном СРД (патенты Франции №2181178, F42C, 1974, №2439174, F42B, 1996, патент России №2211354, F02K, 2002).Known technical solutions used in the SDR for shooting “from the shoulder” are the use of solid fuel charges of the “brush” design in the form of a bundle of tubular elements fastened to the bottom of the SDR (French patents No. 2181178, F42C, 1974, No. 2439174, F42B, 1996, Russian patent No. 2211354, F02K, 2002).
Известно техническое решение (патент РФ №2062428), предусматривающее воспламенение зарядов СРД за счет использования установленной в центральном канале заряда форкамерной перфорированной металлической трубки с размещенным внутри воспламенительным составом. В данной конструкции применение воспламенительного устройства с форкамерной трубкой с равномерно расположенной перфорацией в зоне канала многошашечного заряда твердого топлива ведет к возникновению интенсивных радиальных нагрузок на поверхность элементов заряда, что снижает прочностные характеристики конструкции и может привести к аномальной работе заряда в условиях предельных нагрузок.A technical solution is known (RF patent No. 2062428), which provides for the ignition of SDR charges by using a prechamber perforated metal tube installed in the central charge channel with an igniter composition inside. In this design, the use of an igniter device with a prechamber tube with uniformly located perforations in the area of the channel of a multi-plate solid fuel charge leads to intense radial loads on the surface of the charge elements, which reduces the strength characteristics of the structure and can lead to abnormal charge operation under extreme loads.
Известен ракетный двигатель (патент РФ №2251628 - прототип), содержащий «щеточный» заряд, скрепленный с передним дном, и осевое воспламенительное устройство в центральном канале заряда, состоящее из металлической форкамерной перфорированной трубки в виде двух секций, разделенных перегородкой с дросселирующим отверстием. Такая конструкция позволяет стабилизировать процесс воспламенения заряда и обеспечить ослабление радиального воздействия продуктов воспламенения на элементы заряда твердого топлива. Недостатком данного технического решения является увеличение габаритов и массы форкамерной трубки, а также увеличение теплопотерь при прохождении продуктов сгорания через дополнительную вторую секцию. Вследствие этого требуется дополнительное увеличение массы воспламенительного состава и увеличение габаритов воспламенительного устройства, что приводит к снижению полезного объема камеры, занимаемого твердым топливом, а следовательно, к снижению энергетики при неизменных габаритах РД.Known rocket engine (RF patent No. 2251628 - prototype), containing a "brush" charge, bonded to the front bottom, and an axial igniter device in the Central channel of the charge, consisting of a metal prechamber perforated tube in the form of two sections separated by a partition with a throttle hole. This design allows you to stabilize the process of ignition of the charge and to ensure the weakening of the radial effects of ignition products on the charge elements of solid fuel. The disadvantage of this technical solution is to increase the dimensions and mass of the prechamber tube, as well as an increase in heat loss during the passage of combustion products through an additional second section. As a result of this, an additional increase in the mass of the igniter composition and an increase in the dimensions of the igniter device are required, which leads to a decrease in the useful volume of the chamber occupied by solid fuel, and, consequently, to a decrease in energy with the same dimensions of the taxiway.
Задача, решаемая заявленным изобретением, состоит в повышении эффективности ракетного двигателя и обеспечении безопасности его применения.The problem solved by the claimed invention is to increase the efficiency of the rocket engine and ensure the safety of its use.
Технический результат заключается в повышении энергетических характеристик ракетного двигателя, и снижении параметров отрицательных эргономических факторов, воздействующих на стреляющего.The technical result consists in increasing the energy characteristics of the rocket engine, and reducing the parameters of negative ergonomic factors affecting the firing.
Технический результат достигается тем, что ракетный двигатель твердого топлива содержит камеру с соплом, переднее дно, заряд твердого топлива из пучка шашек, прикрепленного к дну, воспламенительный состав в перфорированной металлической трубке, скрепленной с дном, и сопловую заглушку. В перфорированной металлической трубке со стороны переднего дна выполнен перфорированный участок на длине не более половины длины трубки, за которым перперпендикулярно оси трубки установлен штифт диаметром от 0,1 до 0,3 внутреннего диаметра трубки. Отверстия перфорации закрыты оболочкой из газопроницаемого материала (например, хлопчатобумажной тканью), закрепленной на наружной поверхности трубки, а на трубке со стороны сопла установлен стакан с размещенным внутри пиротехническим трассером, выступающий за торец пучка шашек. Сопловая заглушка выполнена из эластичного материала (например, из резины) в виде мембраны с тарельчатой отбортовкой, центральной бобышкой с отверстием и кольцевой канавкой, причем отбортовка защемлена в разъеме, выполненном в закритической части сопла, а канавка выполнена со стороны раструба сопла.The technical result is achieved in that the solid fuel rocket engine comprises a chamber with a nozzle, a front bottom, a charge of solid fuel from a bunch of checkers attached to the bottom, an igniter in a perforated metal tube fixed to the bottom, and a nozzle plug. A perforated section is made in the perforated metal tube from the front bottom side at a length of not more than half the length of the tube, behind which a pin with a diameter from 0.1 to 0.3 of the inner diameter of the tube is installed perpendicular to the axis of the tube. The perforation holes are closed by a shell of a gas-permeable material (for example, a cotton cloth) fixed on the outer surface of the tube, and a glass with a pyrotechnic tracer placed inside the protrusion protruding beyond the end of the block of checkers is mounted on the tube from the nozzle side. The nozzle cap is made of an elastic material (e.g., rubber) in the form of a membrane with a plate flanging, a central boss with a hole and an annular groove, the flanging being pinched in the connector made in the supercritical part of the nozzle, and the groove is made on the nozzle socket side.
В трубке, у основания стакана с размещенным внутри трассером, могут быть выполнены продольные пазы длиной от 0,1 до 0,3 внутреннего диаметра трубки.In the tube, at the base of the cup with a tracer located inside, longitudinal grooves with a length of 0.1 to 0.3 of the inner diameter of the tube can be made.
Воспламенительный состав может состоять из мелкозерненой фракции, размещенной в зоне перфорированной трубки на участке от переднего дна до штифта, и крупнозерненой фракции, размещенной в тканевой оболочке на участке от штифта до трассера.The igniter composition may consist of a fine-grained fraction located in the area of the perforated tube in the area from the front bottom to the pin, and a coarse-grained fraction located in the tissue shell in the area from the pin to the tracer.
Выполнение перфорации со стороны переднего дна металлической трубки с воспламенительным составом на длине не более половины длины трубки позволяет повысить интенсивность газоприхода продуктов сгорания воспламенительного состава в зону трубок твердого топлива у основания заряда, при этом также увеличивается время воздействия продуктов сгорания на трубчатые элементы заряда за счет их перетекания из закрытой зоны трубки в зону с участком перфорации, что в свою очередь способствует повышению эффективности процесса горения заряда твердого топлива.Perforation from the front bottom of a metal tube with an igniter composition on the length of not more than half the length of the tube allows you to increase the gas intake rate of the combustion products of the igniter composition in the area of the solid fuel tubes at the base of the charge, while also increasing the time of exposure of the combustion products to the tubular charge elements due to their flow from the closed zone of the tube to the zone with the perforation section, which in turn contributes to an increase in the efficiency of the process of burning a solid charge th fuel.
Введение установленного перпендикулярно трубке с воспламенительным составом штифта, частично перекрывающего проходное сечение трубки, позволяет регулировать скорость перемещения воспламенительного состава совместно с продуктами сгорания, что обеспечивает уменьшение количества недогоревших частиц воспламенительного состава, особенно для крупнозерненой фракции.The introduction of a pin installed perpendicular to the tube with the igniter composition, partially overlapping the tube cross-section, makes it possible to control the ignition composition moving speed together with the combustion products, which ensures a reduction in the number of unburned particles of the ignition composition, especially for the coarse-grained fraction.
Установка легкоразрушаемой эластичной сопловой заглушки в закритической части сопла, с ослабленным сечением в виде кольцевой канавки, обеспечивает вскрытие сопла с минимально возможным давлением, что способствует снижению параметров ударной волны сверхзвукового газового потока в раструбе сопла и положительно влияет на обеспечение требуемых параметров обитаемости (акустического давления и температурного воздействия).The installation of an easily destructible elastic nozzle plug in the supercritical part of the nozzle, with a weakened cross section in the form of an annular groove, ensures opening of the nozzle with the lowest possible pressure, which helps to reduce the shock wave parameters of the supersonic gas flow in the nozzle and positively affects the required habitability parameters (acoustic pressure and temperature exposure).
Установка в предсопловом объеме пиротехнического трассера повышает энергетические характеристики ракетного двигателя за счет дожигания проходящих по соплу несгоревших частиц твердого топлива и воздействия на газовый поток высокотемпературных продуктов горения пиротехнического состава.The installation of a pyrotechnic tracer in the pre-nozzle volume increases the energy characteristics of the rocket engine due to the afterburning of unburned particles of solid fuel passing through the nozzle and the impact of the high-temperature combustion products of the pyrotechnic composition on the gas stream.
Выполнение продольных пазов трубки в перфорированной трубке у основания стакана дополнительно стабилизирует процесс воспламенения за счет воздействия продуктов сгорания воспламенителя, истекающих из продольных пазов на торцевые участки трубок твердотопливного заряда со стороны сопла.The implementation of the longitudinal grooves of the tube in the perforated tube at the base of the glass additionally stabilizes the ignition process due to the action of combustion products of the igniter flowing from the longitudinal grooves on the end sections of the solid fuel charge tubes from the nozzle side.
На фиг.1 изображен ракетный двигатель в разрезе.Figure 1 shows a rocket engine in the context.
На фиг.2 изображено воспламенительное устройство - перфорированная трубка с воспламенительным составом.Figure 2 shows the igniter device - a perforated tube with an igniter composition.
Ракетный двигатель, изображенный на фиг.1, состоит из камеры 1: раструба сопла 2, переднего дна 3, к которому прикреплен заряд твердого топлива 4, состоящий из пучка шашек. В центральной части дна 3 закреплена металлическая перфорированная трубка 5, являющаяся воспламенительным устройством. На торце трубки 5 со стороны сопла 2 установлен стакан 6, в котором размещен пиротехнический трассер 7. Герметизация ракетного двигателя обеспечивается эластичной мембраной 8, которая защемлена своей отбортовкой между камерой 1 и раструбом сопла 2.The rocket engine shown in Fig. 1 consists of a chamber 1: a nozzle socket 2, a front bottom 3, to which a solid fuel charge 4, consisting of a bunch of checkers, is attached. In the central part of the bottom 3 is fixed a metal perforated
Воспламенительное устройство, изображенное на фиг.2, содержит металлическую перфорированную трубку 5 с отверстиями, расположенными на участке со стороны переднего дна 3, закрытыми оболочкой из газопроницаемого материала 9, закрепленной на наружной поверхности трубки 5. Внутри трубки 5 находится воспламенительный состав 10 и инициирующее устройство 11, например электровоспламенитель. Воспламенительный состав 10 разделен на части штифтом 12, закрепленным внутри трубки 5. На штифте 12 внутри трубки 5 закреплен электровоспламенитель 11 в зоне перфорации. Возможным вариантом исполнения воспламенительного состава 10 может быть его разделение (по штифту 10) на части, содержащие различные фракции, в том числе мелкозерненую и крупнозерненую. На трубке 5 со стороны стакана 6 могут выполняться продольные пазы.The igniter device shown in figure 2, contains a metal perforated
Работа предлагаемого ракетного двигателя твердого топлива происходит следующим образом:The work of the proposed rocket engine of solid fuel is as follows:
При подаче электрического импульса на электровоспламенитель 11 происходит загорание воспламенительного состава 10, который прожигает оболочку из газопроницаемого материала 9, продукты горения начинают истекать через отверстия трубки 5, воспламеняя шашки заряда твердого топлива 4.When applying an electric pulse to the
При достижении заданного давления эластичная мембрана 8 вскрывается по ослабленному сечению (кольцевой канавке), и начинается процесс истечения продуктов горения заряда 4 из раструба сопла 2.When the specified pressure is reached, the elastic membrane 8 is opened over a weakened cross-section (annular groove), and the process of expiration of the combustion products of charge 4 from the nozzle socket 2 begins.
В процессе воспламенения состава 10 фронт воспламенения распространяется внутри перфорированной трубки 5 в сторону сопловой части РД. После вскрытия мембраны 8 продукты горения воспламенительного состава 10 из закрытой зоны внутри трубки 5 перетекают в зону перфорации и обеспечивают подпитку процесса воспламенения и горения заряда твердого топлива 4. Часть продуктов горения воспламенительного состава 10 истекает из пазов в трубке 5, обеспечивая более интенсивное воспламенение торцевых участков заряда 4 и воспламенение пиротехнического трассера 7.During the ignition of
Растянутый по времени процесс деформации и вскрытия эластичной мембраны 8 и растянутый процесс воспламенения заряда 4 в совокупности способствуют снижению интенсивности начального «хлопка» при старте РД, тем самым снижая уровень акустического давления на стреляющего.The time-stretched process of deformation and opening of the elastic membrane 8 and the extended process of ignition of the charge 4 together contribute to a decrease in the intensity of the initial “pop” at the start of the taxiway, thereby reducing the level of acoustic pressure on the firing point.
В начальный момент воспламенения заряда 4 происходит воспламенение пиротехнического состава трассера 7. Высокотемпературные продукты сгорания, образующиеся при работе трассера 7, обеспечивают пиротехническое сопровождение процесса горения и истечения газов из сопла РД, способствуя дожиганию вылетающих несгоревших частиц заряда 4, тем самым повышая полноту сгорания и энергетику РД.At the initial moment of ignition of the charge 4, the pyrotechnic composition of the
Представленная конструкция РД широко проверена в составе гранатометных образцов натурными испытаниями в различных условиях, в том числе стрельбами оператором «с плеча», с положительными результатами.The presented design of the taxiway is widely tested as part of grenade launchers by full-scale tests in various conditions, including firing by the operator from the shoulder, with positive results.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010104545/06A RU2422663C1 (en) | 2010-02-11 | 2010-02-11 | Solid-propellant rocket engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010104545/06A RU2422663C1 (en) | 2010-02-11 | 2010-02-11 | Solid-propellant rocket engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2422663C1 true RU2422663C1 (en) | 2011-06-27 |
Family
ID=44739258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010104545/06A RU2422663C1 (en) | 2010-02-11 | 2010-02-11 | Solid-propellant rocket engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2422663C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2476707C1 (en) * | 2011-11-18 | 2013-02-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт химии и механики" (ФГУП "ЦНИИХМ") | Charge with igniter for small-size rocket booster engine |
| CN110985240A (en) * | 2019-11-25 | 2020-04-10 | 上海新力动力设备研究所 | A kind of ignition device suitable for end-fuel column and assembly method |
| RU2728311C1 (en) * | 2019-12-09 | 2020-07-29 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Solid fuel rocket engine |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2062428C1 (en) * | 1992-05-26 | 1996-06-20 | Конструкторское бюро приборостроения | Portable grenade launcher |
| RU2133371C1 (en) * | 1997-06-11 | 1999-07-20 | Конструкторское бюро приборостроения | Solid-propellant rocket engine |
| RU2251628C1 (en) * | 2003-08-07 | 2005-05-10 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Solid-propellant impulse rocket engine |
| RU2269024C1 (en) * | 2004-05-25 | 2006-01-27 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Method of and device for ignition of solid-propellant charge in solid-propellant rocket engine |
| RU2348827C1 (en) * | 2007-06-29 | 2009-03-10 | ФГУП "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФГУП "ГосНИИХП") | Solid-propellant charge |
-
2010
- 2010-02-11 RU RU2010104545/06A patent/RU2422663C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2062428C1 (en) * | 1992-05-26 | 1996-06-20 | Конструкторское бюро приборостроения | Portable grenade launcher |
| RU2133371C1 (en) * | 1997-06-11 | 1999-07-20 | Конструкторское бюро приборостроения | Solid-propellant rocket engine |
| RU2251628C1 (en) * | 2003-08-07 | 2005-05-10 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Solid-propellant impulse rocket engine |
| RU2269024C1 (en) * | 2004-05-25 | 2006-01-27 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Method of and device for ignition of solid-propellant charge in solid-propellant rocket engine |
| RU2348827C1 (en) * | 2007-06-29 | 2009-03-10 | ФГУП "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФГУП "ГосНИИХП") | Solid-propellant charge |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2476707C1 (en) * | 2011-11-18 | 2013-02-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт химии и механики" (ФГУП "ЦНИИХМ") | Charge with igniter for small-size rocket booster engine |
| CN110985240A (en) * | 2019-11-25 | 2020-04-10 | 上海新力动力设备研究所 | A kind of ignition device suitable for end-fuel column and assembly method |
| RU2728311C1 (en) * | 2019-12-09 | 2020-07-29 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Solid fuel rocket engine |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108759587B (en) | Knock type tear-gas bomb | |
| RU2422663C1 (en) | Solid-propellant rocket engine | |
| RU2133864C1 (en) | Solid-propellant rocket engine | |
| RU2382222C1 (en) | Rocket projectile pulsed micro engine | |
| CN111043913A (en) | A kind of gun-fired sub-mother type detonation bomb | |
| RU2525352C1 (en) | Round for grenade launcher | |
| RU2348827C1 (en) | Solid-propellant charge | |
| RU2117235C1 (en) | Pulse rocket projectile | |
| RU2251628C1 (en) | Solid-propellant impulse rocket engine | |
| RU2500913C1 (en) | Device to ignite charge of solid-propellant rocket engine | |
| KR101609507B1 (en) | Range Extension Form Ramjet Propelled Shell | |
| RU2675983C1 (en) | Cumulative-high-explosive charge engine | |
| RU2150075C1 (en) | Cartridge with active-reactive bullet | |
| RU2378525C1 (en) | Solid propellant rocket engine | |
| RU2351788C1 (en) | Guided missile solid-propellant rocket engine, solid propellant igniter and rocket engine nozzle assembly | |
| RU2604772C1 (en) | Pulsed solid-fuel engine | |
| CN113624079B (en) | Electric ignition device for multipoint ignition in large-caliber gun bore and assembling method thereof | |
| RU86249U1 (en) | Grenade launcher with high-pressure chamber of tangential radial dispersion of a reactive inert mass | |
| RU2062344C1 (en) | Solid-propellant rocket engine | |
| RU2715453C1 (en) | Multi-mode solid-propellant rocket engine | |
| RU99607U1 (en) | Grenade launcher with a high-pressure chamber of the radial-axial dispersion of the reactive inert mass of the locking type of two-stroke action | |
| RU2378524C1 (en) | Engine of reactive weapon | |
| CN221724368U (en) | Electronic pulse high-voltage ignition device and bird repeller | |
| RU2358226C1 (en) | Cartridge | |
| RU2678726C1 (en) | Powder pressure accumulator for mortar scheme of separation of rocket stages in flight |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20141229 |
|
| PD4A | Correction of name of patent owner |