Узел отсечки тяги ракетного двигателя твердого топлива
SOLID ROCKET ENGINE CUTOUT ASSEMBLY

Изобретение относится к ракетной технике и может использоваться в качестве узла отсечки тяги (УОТ) ракетного двигателя или узла создания дополнительной тяги (например, боковой),
Известен УОТ, содержащий сопло, заглушку, установленную с обеспечением радиального зазора в проточную часть сопла и зафиксированную в районе среза сопла, при этом радиальный зазор со стороны камеры сгорания загерметизирован, пиропатрон (см. патент РФ №2459104).
Недостатком указанной конструкции является то, что для вылета заглушки необходимо расфиксировать кулачки посредством перемещения затвора, расположенного с наружной стороны сопла, что приводит к невозможности применения данной конструкции в условиях, когда наружная поверхность УОТ покрыта наружным теплозащитным покрытием (НТЗП), поскольку подвижная часть будет заклинена НТЗП по месту ее скольжения. Кроме того, для обеспечения герметичности по месту скольжения затвора необходимо исключить выступающие части покрытия и обеспечить чистоту и однородность поверхности.
В качестве НТЗП в ракетной технике используют покрытия обладающие низкой теплопроводностью, высокой адгезией к поверхности нанесения, выдерживающие относительную деформацию до 20%. При этом покрытие обладает относительно невысокими механическими характеристиками на срез и растяжение.
Технической задачей настоящего изобретения является расширение области применения УОТ в ракетных двигателях, допускающее эксплуатацию УОТ при покрытии наружной поверхности НТЗП.
Сущность изобретения заключается в том, что УОТ содержит сопло, заглушку, установленную с обеспечением радиального зазора в проточную часть сопла и зафиксированную в районе среза сопла, пиропатрон. При этом радиальный зазор со стороны камеры сгорания загерметизирован. УОТ конструктивно исполнен так, что заглушка фиксируется разрушающимся элементом, а полость срабатывания пиропатрона сообщается с полостью радиального зазора, причем указанная полость загерметизирована со стороны фиксации заглушки. Конструкция допускает нанесение покрытия НТЗП.
Технический результат достигается тем, что в предлагаемой конструкции:
- заглушка фиксируется разрушающимся элементом, а полость срабатывания пиропатрона сообщается с полостью радиального зазора. Это позволяет исключить подвижные части с наружной стороны сопла, где предполагается нанесение НТЗП;
- полость радиального зазора загерметизирована со стороны фиксации заглушки. Это позволяет аккумулировать газы в полости радиального зазора до определенного давления, которое создает усилие разрушения элемента фиксации заглушки, покрытого НТЗП.
На фиг. 1 изображен УОТ с установленной в сопле заглушкой.
На фиг. 2 изображен УОТ после вылета заглушки.
Узел отсечки тяги (фиг. 1), установленный на ракетный двигатель 1, содержит сопло 2, установленную с обеспечением радиального зазора 3 в проточную часть сопла заглушку 4, элемент фиксации заглушки мембрану 5, зафиксированная гайкой 6, пиропатрон 7, полость 8 срабатывания пиропатрона, сообщенную при помощи канала 9 с полостью 10 радиального зазора, загерметизированную уплотнением 11. С наружной стороны УОТ нанесено НТЗП 12, которое обладает относительно низкими характеристиками на срез и растяжение, по сравнению с материалами, которые обычно применяют для изготовления разрушающихся элементов, например, алюминиевые сплавы или низкопрочные стали.
Устройство работает следующим образом. При возникновении необходимости вылета заглушки (независимо от работы двигателя 1), подается команда на пиропатрон 7, газы из полости 8 по каналу 9 попадают в полость 10. Газы, с аккумулированные в полости 10, выталкивают заглушку 4, которая разрушает мембрану 5 и НТЗП 12, приводя УОТ в рабочее состояние (фиг. 2).
Разработка позволит расширить область применения УОТ за счет возможности его использования в ракетных двигателях, условия эксплуатации которых предусматривают покрытие наружной поверхности УОТ НТЗП.