устройство для отсечки тяги ракетного двигателя
Классы МПК: | F02K9/92 содержащие средства для реверсирования или прекращения действия тяги |
Автор(ы): | Скляр В.И. |
Патентообладатель(и): | Научно-исследовательский институт тепловых процессов им.М.В.Келдыша |
Приоритеты: |
подача заявки:
1995-03-21 публикация патента:
27.08.1997 |
Использование: в ракетных двигателях в камерах сгорания. Сущность изобретения: устройство содержит обойму, установленную на сопловом блоке, зафиксированную относительно корпуса крепежными элементами. Фланец обоймы имеет заходной конус, обеспечивающий центрирование обоймы относительно корпуса соплового блока. Конус формирует в процессе отсечки тяги из выступающего внутрь корпуса пакета колец круговой клин, образующий вместе с корпусом самотормозящую кинематическую пару. Кольца имеют разные высоты выступания, равномерно увеличивающиеся по ходу движения обоймы. 5 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5
Формула изобретения
Устройство для отсечки тяги ракетного двигателя, содержащее установленную на сопловом блоке обойму, перекрывающую выполненные в корпусе соплового блока окна и зафиксированную относительно него крепежными элементами, отличающееся тем, что фланец обоймы имеет заходной обеспечивающий центрирование обоймы относительно корпуса соплового блока конус, который формирует в процессе отсечки тяги из выступающего внутрь корпуса пакета колец круговой разрезной клин, образующий вместе с корпусом самотормозящую кинематическую пару, причем выступающие внутрь корпуса кольца имеют разные высоты выступания, равномерно увеличивающиеся по ходу движения обоймы, расстояние между кольцами зафиксированы шайбами, а на каждом из выступающих внутрь корпуса колец имеются скосы, обращенные с сторону центрирующего конуса обоймы, поверхности которых эквидистантны, а крепежные элементы выполнены в виде разрывных шпилек.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к конструкции ракетных двигателей и предназначено для исследования горения, регулирования тяги и сброса давления в аварийной ситуации. Близким к предлагаемому является устройство, в котором используются упругие деформируемые элементы, поглощающие кинетическую энергию отделяемого соплового блока [1]В этой конструкции применен принцип волочения болта через фильеру, требующий жестких допусков как на болт, так и на фильеру, а также высокой чистоты поверхностей. Отсюда следует, что для изготовления этого устройства требуется сложное оборудование и сложная технология (специальные станки для изготовления фильеры, специальные материалы и инструменты). К недостаткам таких соединений относятся также:
трудоемкость контроля степени их надежности в процессе сборки;
повышенная точность посадочных мест;
посадка с натягом, приводящая к резкому снижению усталостной прочности валов из-за концентрации напряжений;
повреждение сопрягаемых поверхностей при распрессовке, вследствие чего снижается надежность соединений при повторном волочении этих же деталей. Применение в этом устройстве пироболтов усложняет конструкцию, снижает надежность устройства из-за необходимости подачи сигнала на подрыв пироболтов, в которых применяется взрывчатое вещество. Применение взрывчатого вещества снижает безопасность эксплуатации, а в случае отказа срабатывания пироболтов изделие разрушается. Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее установленную на сопловом блоке обойму, перекрывающую в корпусе соплового блока окна и зафиксированную относительно него срезными элементами [2]
Обойма и корпус устройства образуют цилиндр с поршнем. Полость цилиндра сообщается с камерой сгорания при помощи отверстий. При превышении заданного давления появляется усилие, срезающее крепежные элементы обоймы, и в результате отхода обоймы камера сгорания сообщается через освобожденные окна с атмосферой, давление в камере сгорания сбрасывается. Однако это устройство имеет ряд недостатков:
большая вероятность засорения отверстий продуктами сгорания в процессе заполнения полости цилиндра; даже частичное засорение отверстий ведет вследствие дросселирования поступающего в полость цилиндра газа к запаздыванию по времени нарастания давления в цилиндре по сравнению с нарастанием давления в камере сгорания, что делает устройство неэффективным;
большее количество уплотняющих цилиндр подвижных соединений, работающих при высокой температуре снижает надежность устройства;
устройство не обеспечивает безударной его работы;
в результате реактивной силы амортизатора в конце хода обоймы возможен отход обоймы в первоначальное положение, в результате чего перепускные окна перекроются полностью или частично, так как обойма не фиксируется относительно корпуса изделия;
при срабатывании устройства полость цилиндра заполняется газом высокой температуры, что выводит устройство из строя;
конструкция устройства увеличивает габариты двигателя. Целью изобретения является повышение надежности конструкции, обеспечение плавного безударного торможения обоймы по заранее заданному закону торможения с фиксацией обоймы в конце хода относительно корпуса устройства. Это достигается заходным конусом, выполненным на фланце обоймы путем формирования из материала конструкции клина, обеспечивающего самоторможение обоймы. Клин и кольца имеют ряд конструктивных особенностей, которые поясняются ниже. На фиг. 1 изображено устройство до срабатывания, продольный разрез; на фиг. 2 устройство после срабатывания до формирования клина, продольный разрез; на фиг. 3 устройство после срабатывания в момент формирования клина, продольный разрез; на фиг. 4 устройство после срабатывания (обойма заторможена относительно корпуса), продольный разрез; на фиг. 5 вариант разрезного клина. Устройство отсечки тяги состоит из корпуса 1 навернутого на корпус изделия "К" и фиксирующего распорные втулки 2 и 3 кольца 5, колец 4, 8, 9, 10 и 11, выступающих внутрь корпуса 1. К корпусу изделия "К" крепится при помощи разрывных шпилек 6 и гаек 13 обойма 7. Уплотнение между корпусом "К" и обоймой 7 осуществляется при помощи уплотнительных колец 14. Фланец обоймы 7 имеет заходной центрирующий конус. Угол скоса фланца
![устройство для отсечки тяги ракетного двигателя, патент № 2088788](/images/patents/384/2088003/945.gif)
![устройство для отсечки тяги ракетного двигателя, патент № 2088788](/images/patents/384/2088003/945.gif)
![устройство для отсечки тяги ракетного двигателя, патент № 2088788](/images/patents/384/2088007/8773.gif)
![устройство для отсечки тяги ракетного двигателя, патент № 2088788](/images/patents/384/2088003/945.gif)
Класс F02K9/92 содержащие средства для реверсирования или прекращения действия тяги