Газогенератор на твердом ракетном топливе

 

Полезная модель относится к ракетной технике и может быть использована при проектировании и разработке газогенераторов с рабочим телом в виде продуктов сгорания твердого ракетного топлива для приводных механизмов.

Газогенератор содержит корпус и заряд смесевого твердого ракетного топлива, наружной поверхностью скрепленый со стенкой газогенератора, выстланной резиной на основе этиленпропилендиенового каучука, заряд канально-цилиндрической формы с чередующимися щелями, одна щель большей длины с горизонтальной вершиной, параллельной оси канала с выходом на канал под 40°, протяженность щели по каналу (В) составляет 0,44 длины канала (L), высота щели (h) равна 0,6 величины горящего свода (е), вторая щель малой длины выполнена в виде треугольника с закругленной вершиной на торце заряда и соединена с каналом под углом 75°, с дальнейшим расширением канала по конусу под углом 45°, а смесевое ракетное топливо на основе полидивинилизопренуретанового каучука с концевыми эпоксидными группами и гидразодикарбонамидом

Предлагаемая полезная модель обеспечивает при значительном массовом расходе привод турбины подводного движителя-винта, обеспечивает надежную работу турбины за счет исключения высокотемпературного и эрозионного воздействия на лопатки турбины.

Полезная модель газогенератора на твердом топливе относится к ракетной технике и может быть использована при проектировании и разработке газогенераторов на твердом топливе для приводных механизмов.

Известна конструкция газогенератора на твердом топливе по патенту US 4120153 заявлена 21.05.1964 г., опубликована 17.10.1978 г., МПК F02K 9/04, состоящая из корпуса, заряда торцевого горения двухосновного топлива, содержащего алюминий, лайнера - промежуточного слоя между стенкой корпуса твердотопливного газогенератора и зарядом, выполненным из полимерного материала с использованием эпоксидной смолы, органических солей металлов (хромат цинка или фосфаты цинка, свинца, калия). Известная конструкция принята авторами за прототип.

Недостатком предлагаемой конструкции является наличие лайнера, который ухудшает массовые характеристики газогенератора, а использование заряда торцевого горения не обеспечит требуемого массового расхода продуктов сгорания топлива, необходимого для качественного и безопасного привода турбины подводного движителя. Кроме того, наличие в топливе алюминия, а в лайнере - органических солей металлов (хромат цинка или фосфаты цинка, свинца, калия), приводит к образованию в продуктах сгорания твердой конденсированной фазы, которая вызывает эрозию и разрушение лопаток турбины движителя.

Технической задачей настоящего изобретения является улучшение массовых характеристик газогенератора за счет применения для скрепления заряда с корпусом газогенератора тонкостенной резины, не содержащей металлизированных компонентов, исключение воздействия твердой конденсированной фазы на лопатки турбины и разработка конструкции с высокоразвитой поверхностью горения, обеспечивающей высокий газоприход в камеру сгорания.

Технический результат по предлагаемой полезной модели достигается тем, что газогенератор содержит заряд смесевого твердого ракетного топлива на основе полидивинилизопренуретанового каучука с концевыми эпоксидными группами и гидразодикарбонамида без энергетической добавки скреплен с корпусом газогенератора, покрытым резиной на основе этиленпропилендиенового каучука, конструкция заряда выполнена канально-цилиндрической формы с чередующимися щелями разной длины, щель большей длины расположена параллельно оси канала, а вершина выполнена с выходом на канал под углом =40°, причем протяженность щели большей длины B по каналу заряда составляет 0,44 от длины заряда L, а ее высота щели в радиальном направлении h=0,6 от величины горящего свода заряда е, щель меньшей длины выполнена в виде треугольника, с закругленной вершиной на торце заряда и соединена с каналом заряда под углом =75°, с дальнейшим расширением канала по конусу под углом =45°.

Сущность изобретения иллюстрируется рисунками:

Фиг.1 - общий вид газогенератора с профилем щели большей длины, где:

1 - корпус газогенератора; 2 - резиновое покрытие на основе этиленропилендиенового каучука; 3 - заряд с цилиндрическим каналом; 4-щель большей длины; L - длина заряда; В - протяженность щели большей длины по каналу заряда; е - величина горящего свода; h - высота щели большей длины; - угол выхода вершины щели большей длины на канал.

Фиг.2 - профиль щели малой длины заряда,

где:

5-щель малой длины; - угол сопряжения щели малой длины с каналом заряда; - угол наклона образующей конуса к оси канала заряда.

Фиг.3 -схема расположения 12-ти щелей и порядок их чередования; где:

А-А - сечение по щели большей длины; Б-Б - сечение по щели меньшей длины; 4-щель большей длины; 5- щель меньшей длины.

Данные параметры конструктивных элементов газогенератора получены расчетным путем при проектировании по системе автоматического проектировании (САПР) на ЭВМ из условия наибольшего приближения закона изменения поверхности горения заряда к нейтральному с целью обеспечения стабильной работы турбины движителя.

Предлагаемая конструкция газогенератора на твердом топливе выполняет требуемый массовый газовый расход, обеспечивающий привод турбины подводного движителя. Продукты сгорания топлива не имеют конденсированной фазы и имеют низкую температуру, что исключает эрозионное и высокотемпературное воздействие на лопатки турбины. Техническое решение проверено при изготовлении опытных зарядов на Пермском пороховом заводе и огневыми стендовыми испытаниями во ФГУП «НИИПМ» в диапазоне температур от минус 50 до 50°С.

1. Газогенератор на твердом ракетном топливе, содержащий заряд смесевого твердого топлива, скрепленный с корпусом, отличающийся тем, что заряд выполнен канально-цилиндрической формы с чередующимися щелями разной длины, щель большей длины расположена параллельно оси канала, а вершина выполнена с выходом на канал под углом 40°, причем протяженность щели большей длины по каналу заряда составляет 0,44 от длины заряда, а ее высота - 0,6 от величины горящего свода, а щель меньшей длины выполнена в виде треугольника с закругленной вершиной на торце заряда и соединена с каналом заряда под углом 75°, с дальнейшим расширением канала по конусу под углом 45°.

2. Газогенератор на твердом ракетном топливе по п.1, отличающийся тем, что заряд наружной поверхностью скреплен со стенкой газогенератора, выстланной резиной на основе этиленпропилендиенового каучука.

3. Газогенератор на твердом ракетном топливе по п.1, отличающийся тем, что смесевое твердое ракетное топливо выполнено на основе полидивинилизопренуретанового каучука и гидразодикарбонамида.



 

Наверх