СОПЛОВОЙ БЛОК
NOZZLE CLUSTER

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при создании соплового блока ракетного двигателя твердого топлива (РДТТ), снабженного разъемным раструбом, состоящим из двух частей, одна из которых устанавливается на РДТТ в составе ракеты.
Известен сопловой блок [Конструкции ракетных двигателей на твердом топливе / Под общ. ред. Л.Н.Лаврова - М.: Машиностроение, 1993 - 215 с., ил., страница 141, рис.3.13], содержащий разъемный раструб, состоящий из двух частей. Часть разъемного раструба фиксируется в рабочем положении цанговыми защелками. Недостатком данной конструкции является ее назначение - сокращение габаритов РДТТ. В ряде случаев при сборке ракеты возникает проблема установки на РДТТ хвостового отсека ракеты. Проблема заключается в том, что внутренний диаметр проходного сечения хвостового отсека (с заранее установленным в него оборудованием) меньше, чем диаметр среза части разъемного раструба. В этом случае требуется часть разъемного раструба устанавливать со стороны среза газового тракта после установки хвостового отсека.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к предлагаемому изобретению является сопловой блок, содержащий разъемный раструб, состоящий из двух частей, одна из которых установлена со стороны среза газового тракта [Конструкции ракетных двигателей на твердом топливе / Под общ. ред. Л.Н.Лаврова.- М.: Машиностроение, 1993. - 215 с., ил., стр. 135, рис.3.4], узлы фиксации и уплотнения. На указанном рисунке узел фиксации выполнен в виде шпонок. Проблема установки части разъемного раструба вызвана тем, что с наружной стороны разъемный раструб закрыт хвостовым отсеком ракеты. Возможно заведение шпонок через окно, выполненное со стороны газового тракта. Однако такое окно (закрываемое специальной пробкой) снижает надежность теплоэрозионной защиты соплового блока. Разборка разъемного раструба со шпоночным соединением усложнена. Возможно выполнение узла фиксации в виде байонетного соединения, обеспечивающего простоту разборки. Недостатком байонетного соединения является необходимость поворота вокруг продольной оси части разъемного раструба при ее установке. При указанном повороте происходит затирка резинового шнура узла уплотнения, вызывающая предпосылки разрушения узла уплотнения.
Технической задачей настоящего изобретения является упрощение операций сборки-разборки разъемного раструба соплового блока, повышение его надежности, уменьшение массы конструкции.
Сущность изобретения заключается в том, что в сопловом блоке, содержащем разъемный раструб, состоящий из двух частей, а также узлы фиксации и уплотнения, узел фиксации образован цанговыми защелками, установленными по окружности на одной части раструба и охватывающими выступы, выполненные на другой части раструба. Расстояния между цанговыми защелками и между выступами превышает ширину цанговых защелок и выступов соответственно, формируя байонетное соединение.
Технический результат достигается тем, что разъем предлагаемого устройства при сборке обладает достоинствами цангового соединения, а при разборке - достоинствами байонетного соединения. При сборке установка присоединяемой части разъемного раструба осуществляется посредством ее простого перемещения вдоль продольной оси до момента фиксации цанговых защелок. Перемещение присоединяемой части разъемного раструба вдоль продольной оси наиболее благоприятно для узла уплотнения, не вызывая травмирования его резинового шнура. Напротив, в случае необходимости разборки разъемного раструба при повороте его отсоединяемой части происходит травмирование резинового шнура узла уплотнения. Однако нарушение целостности резинового шнура при разборке допустимо, т.к. в дальнейшем при повторной сборке резиновый шнур подлежит замене на новый по существующим в отрасли нормативам. Таким образом, достигается упрощение операций сборки-разборки разъемного раструба и повышение надежности узла уплотнения. Предлагаемая схема характеризуется минимальной массой конструкции.
Данное техническое решение не известно из патентной и технической литературы.
Изобретение поясняется следующим графическим материалом:
На фиг.1 показан продольный разрез соплового блока в составе РДТТ и ракеты;
На фиг.2 показана выноска А фиг.1;
На фиг.3 показан вид Б фиг.2.
Сопловой блок содержит разъемный раструб, состоящий из частей 1 и 2. Часть 2 установлена со стороны среза газового тракта соплового блока. Узел 3 уплотнения стыка указанных частей 1 и 2 содержит резиновый шнур 4. Разъемный раструб содержит узел фиксации. Узел фиксации образован цанговыми защелками 5, установленными по окружности на одной части разъемного раструба (например, части 2) и охватывающими выступы 6, выполненные на другой части разъемного раструба. Цанговые защелки 5 могут быть установлены либо на части 2 (как это показано на фиг.2), либо на другой части 1. В последнем случае выступы 6 установлены на части 2. Расстояния между цанговыми защелками 5 и между выступами 6 превышают ширину цанговых защелок 5 и выступов 6 соответственно, формируя байонетное соединение (см. фиг.3). Максимальный диаметр части 1 меньше диаметра проходного сечения хвостового отсека 7 (с заранее установленным в него оборудованием).
Устройство работает следующим образом. Для обеспечения возможности установки хвостового отсека 7 на сборку ракеты РДТТ поставляется с частью 2, отстыкованной от части 1 разъемного раструба. На РДТТ устанавливается хвостовой отсек 7 (с заранее установленным в него оборудованием). Затем на часть 1 разъемного раструба устанавливается часть 2. Установка части 2 осуществляется посредством ее простого перемещения вдоль продольной оси с обжатием резинового шнура 4 узла 3 уплотнения. При перемещении части 2 происходит взаимодействие цанговых защелок 5 с выступами 6, вызывающее упругий отгиб цанговых защелок 5. Перемещение части 2 производится до ее упора, происходящего после фиксации цанговых защелок 5 (при их возвращении в исходное состояние под действием пружинящего эффекта). Сопловой блок готов к эксплуатации и работе. При наземной эксплуатации часть 2 удерживается цанговыми защелками 5. Во время работы РДТТ газодинамические силы прижимают часть 2 к упорной поверхности (выполненной, например, заподлицо с выступами 6). Цанговые защелки 5 при этом разгружены (практически при работе РДТТ они уже не нужны). Если в процессе сборки ракеты или ее наземной эксплуатации возникает необходимость демонтажа хвостового отсека 7 с соответствующей отстыковкой части 2, то отстыковка части 2 производится ее поворотом вокруг продольной оси. При этом цанговые защелки 5 совмещаются с прорезями между выступами 6 и часть 2 снимается со своего крепления, проявляющего при разборке качества байонетного соединения. При повороте части 2 происходит травмирование резинового шнура 4 узла 3 уплотнения. Однако нарушение целостности резинового шнура 4 при разборке допустимо, т.к. в дальнейшем при повторной сборке резиновый шнур 4 подлежит замене на новый по существующим в отрасли нормативам.
Технико-экономическая эффективность предлагаемого изобретения по сравнению с прототипом, в качестве которого выбран сопловой блок [Конструкции ракетных двигателей на твердом топливе / Под общ. ред. Л.Н.Лаврова - М.: Машиностроение, 1993 - 215 с., ил., страница 135, рис.3.4], заключается в упрощении операций сборки-разборки раструба соплового блока, повышении его надежности, уменьшении массы конструкции.