УЗЕЛ ОТСЕЧКИ ТЯГИ РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА
THRUST CUT-OFF ASSEMBLY OF SOLID-PROPELLANT ROCKET ENGINE

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при создании узла отсечки тяги (УОТ) ракетного двигателя твердого топлива (РДТТ).
Известно, что РДТТ могут содержать узлы отсечки тяги [Конструкции ракетных двигателей на твердом топливе / Под общ. ред. Л.Н.Лаврова. - М.: Машиностроение, 1993. - 215 с., ил., раздел 4.2, страница 169]. Типовой УОТ содержит установленный на РДТТ (например, на переднее днище корпуса) раструб сопла противотяги, закрытый заглушкой, зафиксированной замком, подача команды на срабатывание которого приводит к вышибанию заглушки внутрикамерным давлением.
2
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к предлагаемому изобретению является узел отсечки тяги ракетного двигателя твердого топлива [патент РФ №2403428]. УОТ содержит установленный на ракетный двигатель твердого топлива раструб сопла противотяги, снабженный фланцем и закрытый заглушкой, зафиксированной кулачками (или шариками) с контактирующим с ними затвором, образующим затворную полость, которая сообщена с пиропатроном. Недостатком представленного УОТ является необходимость относительно высокого значения (десятки атмосфер) внутрикамерного давления для надежного вышибания заглушки. Если к УОТ предъявляется требование его надежного срабатывания в момент, когда значение внутрикамерного давления составляет 3-10 кг/см, то действия на заглушку низкого внутрикамерного давления может оказаться недостаточно, чтобы преодолеть усилие трения узла герметизации заглушки. Вышибания заглушки или не произойдет, или оно будет происходить с недопустимой задержкой по времени.
Технической задачей настоящего изобретения является повышение надежности срабатывания узла отсечки тяги.
Сущность изобретения заключается в том, что в узле отсечки тяги ракетного двигателя твердого топлива, содержащем раструб сопла противотяги, снабженный фланцем и закрытый заглушкой, зафиксированной кулачками (или шариками) с контактирующим с ними затвором, образующим затворную полость, которая сообщена с пиропатроном, затворная полость образована вокруг сопряженного с фланцем участка раструба сопла противотяги, при этом заглушка связана с толкателем, установленным с возможностью продольного перемещения в кольцевой проточке, выполненной внутри фланца. Кольцевая проточка газосвязана с затворной полостью. Затвор может быть снабжен ограничителем хода.
Технический результат достигается принудительным выталкиванием заглушки посредством толкателя, на который со стороны кольцевой проточки действует давление продуктов сгорания того же пиропатрона, который обеспечивает отжатие затвора при расфиксации заглушки.
Данное техническое решение не известно из патентной и технической литературы.
Изобретение поясняется следующим графическим материалом:
на фиг.1 показан УОТ в исходном состоянии;
на фиг.2 показан УОТ в начале срабатывания, когда затвор доходит до ограничителя хода;
на фиг.3 показано начало принудительного выталкивания заглушки;
на фиг.4 показан УОТ, работающий на режиме отсечки тяги.
Узел отсечки тяги ракетного двигателя твердого топлива содержит установленный на РДТТ 1 (например, на переднее днище корпуса РДТТ 1) раструб 2 сопла противотяги. Раструб 2 сопла противотяги снабжен фланцем 3, выполненным вокруг его среза. Раструб 2 сопла противотяги закрыт заглушкой 4. Заглушка 4 зафиксирована кулачками 5 (или шариками), установленными с возможностью радиального перемещения в окна 6, выполненные во фланце 3 (окна 6 показаны на фиг.4). С кулачками 5 контактирует охватывающий их затвор 7, установленный с возможностью осевого перемещения на фланец 3 и раструб 2. Вокруг сопряженного с фланцем 3 участка раструба 2 сопла противотяги затвором 7 образована затворная полость 8. Затворная полость 8 сообщена с пиропатроном 9. Заглушка 4 связана с толкателем 10, установленным с возможностью продольного перемещения в кольцевой проточке 11. Во фланце 3 выполнены каналы 12, обеспечивающие газосвязь кольцевой проточки 11 с затворной полостью 8. Затвор 7 снабжен ограничителем хода 13.
Устройство работает следующим образом. При запуске РДТТ 1 и повышении внутрикамерного давления заглушка 4 остается в исходном состоянии благодаря стопорению кулачков 5 затвором 7. В любой момент работы РДТТ (в т.ч. при низком внутрикамерном давлении) может быть подана команда на отсечку тяги. Давление в затворной полости 8 продуктов сгорания от пиропатрона 9 при его срабатывании отжимает затвор 7 до его упора в ограничитель хода 13 (фиг.2). Кулачки 5 при этом расфиксируются. Давление в кольцевой проточке 11 также повышается, т.к. она сообщена каналами 12 с затворной полостью 8. Давление в кольцевой проточке 11 воздействует на толкатель 10. Толкатель 10 вытягивает заглушку 4 из ее исходного положения независимо от того, действует на заглушку 4 внутрикамерное давление или нет (фиг.3). Кулачки 5 при этом вытесняются наружу в радиальном направлении. В итоге заглушка 4 вместе с толкателем 10 выбрасывается наружу, приводя узел отсечки тяги в рабочее состояние (фиг.4).
Технико-экономическая эффективность предлагаемого изобретения, по сравнению с прототипом, в качестве которого выбран узел отсечки тяги ракетного двигателя твердого топлива [патент РФ №2403428], заключается в повышении надежности срабатывания узла отсечки тяги.