Модельный ракетный двигатель

Модельный ракетный двигатель предназначен для использования в ракетно-космическом моделизме, технических видах творчества молодежи и детских развивающих играх. Модельный ракетный двигатель с предстартовым регулированием времени замедления содержит корпус, сопло, воспламенитель, топливный заряд, замедлитель и вышибной заряд, по периметру которых выполнены сопряженные винтовые поверхности, а вышибной заряд смонтирован с возможностью вращения. Изменением пути выгорания замедлителя, достигаемое при вращении вышибного заряда, обеспечивается соответствующее регулирование времени задержки его срабатывания. Предложенные варианты исполнения двигателя предусматривают размещение винтовой поверхности замедлителя в кольцевом гнезде, возможность выполнения винтовой поверхности многозаходной, а также комплектации обозреваемой поверхности вышибного заряда шкалой, градуированной по временам замедления, и элементами для его поворота и фиксации. Использование полезной модели расширяет функциональные и игровые возможности модельных ракетных двигателей, повышает степень их унификации и, за счет сокращения номенклатуры, - массовость производства. 4 з.п. ф-лы, 3 илл.

Изобретение относится к индустрии игрушек, а именно к модельным ракетным двигателям (МРД) для ракетно-космического моделирования в технических видах спорта и творчества.

Общеизвестен МРД [1, 2, 3], содержащий трубчатый корпус, в котором последовательно смонтированы сопло, топливный, замедлительный и вышибной заряды из твердых ракетных топлив или пиротехнических составов, и воспламенитель.

Определенным недостатком известного МРД является однозначная реализация времени работы замедлительного заряда, обусловленная его геометрией и скоростью горения.

При согласованности летных и баллистических характеристик спортивной модели ракеты и двигателя, известная конструкция МРД обеспечивает наилучшие и стабильные спортивные результаты - высоту, общее время полета до приземления полезной нагрузки и др. С другой стороны, сам процесс согласования летных характеристик модели и двигателя, а также использование двигателей одного (по суммарному импульсу) класса для запуска различных моделей ракет ведет к необходимости существенного, двух - трехкратного увеличения номенклатуры выпускаемых МРД по временам горения замедлителя [1].

Известен МРД с замедлителем, обеспечивающим возможность реализации двух времен задержки подачи луча огня на срабатывание вышибного заряда. Так, замедлитель двигателя первой ступени марки PS A (1) 5-1 производства польской фирмы Петера Сарновского, позволяет запускать МРД последующей ступени как непосредственно после выгорания топливного заряда, так и после выгорания трассера-замедлителя с задержкой. Для этого в МРД через перфорированное переднее днище и слой замедлительного состава до граница с топливным зарядом высверлено дополнительное гнездо диаметром 3,5 мм и вклеена пластмассовая трубочка с внутренним диаметром 2 мм, выступающая над поверхностью днища на 12-13 мм. Для запуска двигателя 2-й ступени без задержки используется огневая связь в виде канала трубочки, передающая луч огня при достижении сводом горения топливного заряда среза трубочки, а для разделения ступеней с задержкой - луч огня, передаваемый через перфорацию переднего днища после выгорания заряда замедлителя.

К недостаткам известной конструкции относятся ее высокая трудоемкость, наличие опасных операций повышенной точности по выполнению гнезда в пиротехническом составе и вклеиванию трубочки, ограничение по диаметру двигателя из-за сложности размещения

отверстий на поверхности днищ МРД (диаметр польского двигателя составляет 15 мм, тогда как наиболее массовый в России МРД такого же класса имеет диаметр 10 мм).

Из приведенных аналогов в качестве прототипа выбран двигатель PS A (1) 5-1 польского производства, содержащий корпус с соплом, топливный заряд, замедлитель с устройством предстартового регулирования времени задержки и вышибной заряд, как являющийся наиболее близким по сущности к полезной модели.

Целью полезной модели является расширение функциональных возможностей и потребительских свойств МРД, снижение номенклатуры и повышения серийности за счет унификации устройства предстартового регулирования времени горения замедлителя.

Поставленная цель в МРД, содержащем корпус, смонтированные в нем сопло, топливный заряд, замедлитель с устройством предстартового регулирования времени замедления и вышибной заряд достигается тем, что по периметру замедлителя и вышибного заряда выполнены сопряженные винтовые поверхности, при этом вышибной заряд смонтирован с возможностью его вращения.

Такое выполнение обеспечивает переменное расстояние выгорания замедлителя до контакта горящей поверхности с вышибным зарядом, регулируемое вращением последнего.

Изложенное выше решение может быть реализовано по нескольким конструктивным схемам и вариантам исполнения, развивающим основную идею.

Предложено размещать винтовую поверхность замедлителя в кольцевом гнезде, а вышибной заряд выполнять в форме кольца.

Такое исполнение обеспечивает компактность узла предстартового регулирования времени задержки срабатывания вышибного заряда и его технологичность за счет простых форм сопрягаемых деталей, выполняемых, например, на таблетировочной линии.

Предложено выполнять винтовую поверхность многозаходной, например, с двумя или тремя заходами, что существенно уменьшит, по сравнению с однозаходной поверхностью, возможность перекоса сопрягаемых деталей и обусловленного этим разброса времени задержки и надежности срабатывания вышибного заряда.

Предложено вышибной заряд снабжать элементами для его поворота, фиксации в повернутом положении и шкалой на обозреваемой поверхности, градуированной по временам замедления срабатывания.

Т.о., предложенное решение принципиально обеспечивает возможность создания МРД с предстартовым регулированием режима работы по времени горения замедлителя, что позволяет унифицировать двигатель в целом, сократить в 2-3 раза номенклатуру производимых МРД и, соответственно, увеличить их серийность. Повышается привлекательность унифицированного МРД и для потребителей, поскольку отпадает необходимость приобретения нескольких типов двигателей для отработки летных

характеристик и подбора рационального времени задержки для срабатывания системы спасения модели в верхней точке траектории полета.

Сущность изобретения поясняется на чертежах, где схематично показаны:

на фиг.1 - общий вид МРД

на фиг.2 - вид А на фиг.1.;

на фиг.3 - развертка замедлителя и вышибного заряда по периметру.

МРД, показанный на фиг.1, содержит корпус 1, сопло 2, топливный заряд 3, замедлитель 4 и вышибного заряд 5. По периметру замедлителя 4 выполнена кольцевая канавка с двухзаходной винтовой поверхностью 6, сопряженная с аналогичной поверхностью вышибного заряда 5, смонтированного с возможностью вращения в корпусе 1 МРД. Со стороны обозреваемого торца МРД, приведенного на фиг.2, вышибной заряд 5 выполнен с гнездами 9 для его захвата и поворота и снабжен шкалой 8, градуированной по временам задержки срабатывания вышибного заряда, отсчитываемых от риски 10 на корпусе 1 двигателя.

При вращении вышибного заряда 5 по винтовой поверхности 6 заряд занимет положение 7, как это показано на представленной на фиг.3 развертке. При этом изменяется путь от минимального расстояния L1 до L2 и, соответственно, время контакта горящего свода замедлителя 4 с вышибным зярядом 5. При максимально возможном времени задержки срабатывания контакт замедлителя 4 и вышибного заряда на расстоянии L осуществляется по минимальной поверхности касания.

Работа МРД. Перед стартом, в зависимости от требуемого режима работы - стартового ускорения, тяговооруженности и др. параметров модели ракеты и условий полета, - устанавливают в гнезда 9 приспособление (на фиг. не показано), поворотом вышибного заряда 5 по шкале 8 устанавливают требуемое время задержки и фиксируют взаимное положение заряда 5 и корпуса 1 быстросохнущим клеем. Двигатель на пусковой установке монтируют в модель ракеты (на фиг. не показана), устанавливают на сопловом торце корпуса 1 двигателя электронагревательное пусковое устройство с электрошнуром, обеспечивающим безопасное удаление спортсмена и подают напряжение. От нагретой электроспирали пускового устройства зажигается воспламенитель 11, и после прохождения соплового отверстия луч огня воспламеняет топливный заряд 3. По окончании горения заряда 3 воспламеняется замедлитель 4, горящий фронт которого, пройдя с заданной скоростью установленное расстояние горящего свода до контакта по винтовой поверхности 6 с вышибным зарядом 5, поджигает его.

На изложенных принципах могут быть осуществлены и другие, схожие по замыслу и конструктивному оформлению решения. Основные технические решения по предложенной полезной модели подтверждены огневыми стендовыми испытаниями.

Заявитель является субъектом малого предпринимательства.

ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ

1. Двигатели ракетные модельные. Технические условия ТУ 84-795-79.

2. Патент США №4355577. Модельный ракетный двигатель, МПК F42В 15/10, НКИ 102/378.

3. П.Эльштейн. Конструктору моделей ракет. Перевод с польского. - М.: Мир, 1978.

1. Модельный ракетный двигатель, содержащий корпус, сопло, воспламенитель, топливный заряд, замедлитель с предстартовым регулированием времени замедления и вышибной заряд, отличающийся тем, что по периметру замедлителя и вышибного заряда выполнены сопряженные винтовые поверхности, при этом вышибной заряд смонтирован с возможностью его вращения.

2. Модельный ракетный двигатель по п.1, отличающийся тем, что винтовая поверхность замедлителя размещена в кольцевом гнезде, а вышибной заряд имеет форму кольца.

3. Модельный ракетный двигатель по п.1, отличающийся тем, винтовая поверхность выполнена многозаходной.

4. Модельный ракетный двигатель по п.1, отличающийся тем, что вышибной заряд снабжен элементами для его поворота, фиксации поворота и шкалой, градуированной по временам замедления.