Способ запуска рдтт и воспламенительное устройство для его осуществления
Изобретение предназначено для использования в области ракетной техники и относится к способу запуска и конструкции узла ракетного двигателя на твердом топливе (РДТТ). Способ запуска включает срабатывание заряда воспламенительного устройства (ВУ), истечение продуктов сгорания через расходные отверстия в основную камеру и зажжение основного заряда твердого ракетного топлива, при этом в процессе истечения продуктов сгорания их поток внутри корпуса ВУ поворачивают и изменяют его скорость. Воспламенительное устройство для осуществления запуска РДТТ содержит корпус, в котором размещен заряд ВУ, и расходные отверстия, при этом корпус выполнен таким образом, что расходным отверстиям предшествует канал переменного сечения и направления. В результате обеспечивается равномерное истечение продуктов сгорания через расходные отверстия, что способствует повышению надежности запуска РДТТ, в особенности с зарядами из медленногорящих топлив. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к ракетной технике, более конкретно к способам запуска ракетных двигателей твердого топлива (РДТТ) и конструкции воспламенительных устройств (ВУ).
Известен способ запуска РДТТ с помощью воспламенителя, расположенного в камере двигателя и состоящего из мелкозернистого дымного ружейного пороха (например ДРП) или крупнозернистого (например КЗДП) дымного пороха в разрушающемся корпусе. Зажжение основного заряда твердого ракетного топлива (ТРТ) производится продуктами сгорания воспламенителя, содержащими как газовую фазу, так и твердые горящие частицы. Такой способ запуска описаны в патенте RU №2143580 (опубликован 27.12.1999 г., бюл. №36), выбранном в качестве прототипа.
Недостатком такого способа запуска является то, что при разрушении корпуса воспламенителя возможно повреждение основного заряда ТРТ. Кроме того, такой способ неприемлем для двигателей с зарядами из медленногорящих топлив, так как они требуют более длительного времени воздействия на поверхность горения заряда, чем время горения гранул дымного пороха.
Увеличить время воздействия продуктов сгорания ВУ на поверхность горения основного заряда можно применением ВУ струйного типа. В таких ВУ заряд располагается внутри неразрушающегося корпуса, а истечение продуктов сгорания происходит через специальные расходные отверстия. Подобная конструкция описана в патенте RU №2247310 (опубликован 27.02.2005 г. Бюл. №6), выбранном в качестве прототипа.
Существенным недостатком данной конструкции является то, что расходные отверстия располагаются непосредственно напротив горящей поверхности заряда ВУ. При таком расположении твердая фаза продуктов сгорания, в том числе и крупные частицы заряда ВУ, образующиеся при срабатывании электрозапала, могут перекрыть часть расходных отверстий. Это может привести, с одной стороны, к повышению давления внутри ВУ, разрушению его корпуса и повреждению основного заряда ТРТ, а с другой стороны, к неравномерному истечению продуктов сгорания и, как следствие, к затяжному выходу РДТТ на стационарный уровень давления или неравномерному воспламенению основного заряда по диаметру и увеличению эксцентриситета двигателя.
Задачей настоящего изобретения является обеспечение надежного запуска РДТТ, в особенности с зарядами из медленногорящих топлив.
Указанная задача решается тем, что в способе, включающем срабатывание ВУ, истечение продуктов сгорания в основную камеру, зажжение основного заряда, новым является то, что до процесса истечения продуктов сгорания в основную камеру их поток поворачивают внутри корпуса ВУ и изменяют его скорость.
Такой способ может быть осуществлен применением в РДТТ воспламенительного устройства, содержащего корпус с расходными отверстиями и заряд ВУ, при этом корпус выполнен таким образом, что расходным отверстиям предшествуют каналы переменного сечения и направления.
Течение по такому каналу приводит к развороту потока и, как следствие, к торможению твердой фазы на стенке корпуса, образующей внешний радиус поворота, увеличению времени ее пребывания внутри корпуса ВУ вплоть до полного сгорания. Это исключает попадание твердой фазы продуктов сгорания в расходные отверстия, что предотвращает их перекрытие и обеспечивает равномерное воздействие высокотемпературной газовой струи на поверхность горения заряда.
На чертеже показана конструкция ВУ, реализующая предлагаемый способ запуска РДТТ. ВУ содержит корпус 1 с расходными отверстиями 3, заряд ВУ 2. Способ запуска РДТТ реализуется следующим образом.
При срабатывании заряда ВУ 2 внутри корпуса 1 образуются продукты сгорания, содержащие газовую и твердую фазы. Поток продуктов сгорания, прежде чем попасть в расходные отверстия 3, проходит через канал переменного направления и сечения (по стрелке), образованный корпусом ВУ 1. При этом происходит изменение его скорости и поворот. Такое истечение позволяет задерживать твердые частицы, по инерции оседающие на стенке и догорающие внутри корпуса ВУ 1, и предотвращает перекрытие ими расходных отверстий 3. В результате обеспечивается равномерное истечение продуктов сгорания через расходные отверстия, что способствует повышению надежности запуска РДТТ, в особенности с зарядами из медленногорящих топлив.
1. Способ запуска ракетного двигателя твердого топлива (РДТТ), включающий срабатывание заряда воспламенительного устройства, истечение продуктов сгорания в основную камеру, зажжение основного заряда, отличающийся тем, что до процесса истечения продуктов сгорания в основную камеру их поток поворачивают внутри корпуса воспламенительного устройства и изменяют его скорость.
2. Воспламенительное устройство РДТТ, включающее корпус, в котором размещен заряд, и расходные отверстия, отличающееся тем, что корпус содержит каналы переменного сечения и направления, предшествующие расходным отверстиям.
