Газогенератор твердотопливный

Полезная модель относится к области ракетной и авиационной техники, к конструктивным элементам ракет и летательных аппаратов, в частности к таким, как приводы для раскладки аэродинамических поверхностей, для катапультных систем спасения и др. устройств.
Известен принятый за прототип газогенератор, содержащий трубку-запальник с радиальными отверстиями, переднюю крышку, дросселирующее отверстие, опорную решетку, отверстия в опорной решетке, пиропатрон, секции твердотопливного заряда, камеру сгорания, (см. патент на изобретение № RU 2260143 С2 Твердотопливный газогенератор).
Общие существенные признаки прототипа, совпадающие с существенными признаками предлагаемого устройства - это наличие корпуса с передней крышкой, частично перфорированной трубки-запальника, скрепленной с передней крышкой, дросселирующего отверстия, пиропатрона, твердотопливного заряда, размещенного в герметичной секционной оболочке.
Особенностью (недостатками) данного газогенератора являются следующие:
- отсутствие прямого контакта форса пламени от пиропатрона снижает надежность запуска, особенно при предельных отрицательных температурах;
- проблематичность обеспечения программного горения пороха;
- низкое массовое совершенство;
- при глубоком дросселировании продуктов сгорания, при малых диаметрах дросселирующего отверстия, потребуется установка фильтра для исключения его зашлаковки;
- возможны разбросы по развиваемому давлению при предельных эксплуатационных температурах.
Предлагаемая полезная модель решается техническая задача повышения эффективности работы газогенератора.
Повышение эффективности работы достигается за счет воздействия форса пламени от пиропатрона непосредственно на заряд, размещения твердотопливного заряда, состоящего из последовательно размещенных нескольких секций с разным временем сгорания, в трубке-запальнике, размещения трубки-запальника внутри камеры сгорания с радиальным зазором от стенки камеры сгорания, наличия фасок на радиальных отверстиях в трубке-запальнике, обращенных в сторону стенки камеры сгорания.
Для решения данной технической задачи в газогенераторе содержащем корпус с передней крышкой, частично перфорированную радиальными отверстиями трубку-запальник, скрепленную с передней крышкой, дросселирующее отверстие, пиропатрон, твердотопливный заряд, размещенный в герметичной секционной оболочке, твердотопливный заряд размещен в трубке-запальнике, трубка-запальник размещена в камере сгорания с радиальным зазором от стенки камеры сгорания, при этом радиальные отверстия в трубке-запальнике имеют фаски, обращенные в сторону стенки камеры сгорания, дросселирующее отверстие расположено в корпусе со стороны торца трубки-запальника, диаметр дросселирующего отверстия составляет не менее диаметра радиальных отверстий перфорации запальника, твердотопливный заряд состоит из последовательно размещенных нескольких секций с разным временем сгорания.
Отличительными признаками предлагаемого технического решения от прототипа являются следующие: твердотопливный заряд размещен в трубке-запальнике, трубка-запальник размещена в камере сгорания с радиальным зазором от стенки камеры сгорания, радиальные отверстия в трубке-запальнике имеют фаски, обращенные в сторону стенки камеры сгорания, дросселирующее отверстие расположено в корпусе со стороны торца трубки-запальника, диаметр дросселирующего отверстия составляет не менее диаметра радиальных отверстий перфорации запальника, твердотопливный заряд состоит из последовательно размещенных нескольких секций с разным временем сгорания.
Предложенное техническое решение может найти применение в системах раскладки аэродинамических поверхностей, катапультных систем спасения и др. устройств.
Полезная модель поясняется рисунками фиг. 1
Газогенератор твердотопливный содержит корпус с передней крышкой 1, частично перфорированную радиальными отверстиями трубку-запальник 2, скрепленную с передней крышкой, дросселирующее отверстие 3, пиропатрон 4, твердотопливный заряд 5, размещенный в герметичной секционной оболочке, состоящий из последовательно размещенных нескольких секций 6 с разным временем сгорания, радиальные отверстия 7 в трубке-запальнике с фасками 8. Твердотопливный заряд 5 размещен в трубке-запальнике 2, а трубка-запальник размещена в корпусе 1 с радиальным зазором от стенки камеры сгорания.
Устройство работает следующим образом.
При задействовании пиропатрона 4 форс пламени от него воспламеняет твердотопливный заряд 5, образующиеся при этом газы выходят через радиальные отверстия 7, за счет наличия фасок 8 приобретают сверхзвуковую скорость и натекают на стенку корпуса 1, после чего выходят через дросселирующее отверстие 3. Натекание сверхзвуковой струи на преграду (стенку корпуса) вызывает широкий спектр пульсаций на ней, сопровождающихся волнами сжатия и разряжения, при этом реализуется плотное осаждение К-фазы продуктов сгорания на стенке корпуса, что в свою очередь не требует установки фильтра перед дросселирующим отверстием. За счет переизлучения части теплового потока на стенку корпуса происходит снижение температуры газов, что позволяет получать практически идентичные внутренние баллистические характеристики газогенератора в заданном температурном диапазоне эксплуатации. Наличие в составе заряда последовательно размещенных нескольких секций 6 с разным временем сгорания обеспечивает оптимальный закон изменения расхода газа по времени работы газогенератора, необходимый для эффективной работы пиротехнических систем.