Поворотное управляющее сопло двигательной установки реактивной стабилизации и управления

Предлагаемая полезная модель относится к авиационной и ракетной космической технике и может быть использована в космических аппаратах и беспилотных летательных аппаратах, с участками траектории полета в сильно разреженном или безвоздушном пространстве, в том числе с выключенным маршевым ракетным двигателем твердого топлива.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является вращающееся управляющее сопло - «Конструкция ракетных двигателей на твердом топливе», Лавров Л.Н., Болотов А.А., Гапаненко В.И. и др. «Машиностроение», Москва, 1993 г., стр. 156, рис. 3.31.
Общими существенными признаками прототипа - вращающегося управляющего сопла, совпадающими с существенными признаками предлагаемого устройства, является то, что сопло содержит неподвижную часть, подвижную часть на подшипниках, ось вращения которой перпендикулярна оси сопла, уплотнения и теплозащиту.
Особенностью вращающегося управляющего сопла является то, что для подшипников качения, возможно, потребуется система охлаждения (воздухом или жидкостью); в зазор, образующийся в результате истирания торцового уплотнения при работе сопла, могут попасть высокотемпературные пороховые газы, что негативным образом скажется на работе подшипника качения. Это увеличивает габариты, массу и усложняет конструкцию, снижает надежность работы сопла, а также системы стабилизации и управления в целом.
Предлагаемой полезной моделью решается техническая задача упрощения конструкции, уменьшение габаритов, массы и повышение надежности работы поворотного управляющего сопла, а также системы стабилизации и управления в целом.
Неподвижная часть поворотного управляющего сопла содержит корпус с уплотнительным кольцом, ввернутый в основание, втулку с лабиринтным уплотнением и теплозащитное кольцо, при этом в корпусе имеется вырез для сопла, крышку с теплозащитными прокладками, навернутую на корпус.
Подвижная часть поворотного управляющего сопла расположена в корпусе неподвижной части на графитовых подшипниках и содержит графитовое уплотнение и выборку, в которую входит часть втулки с лабиринтным уплотнением, на подвижной части имеются тарельчатые пружины и поджимающая их гайка.
Отличительным признаком предлагаемого поворотного управляющего сопла является то, что неподвижная часть содержит корпус с уплотнительным кольцом, ввернутый в основание, втулку с лабиринтным уплотнением и теплозащитное кольцо, при этом в корпусе имеется вырез для сопла, крышку с теплозащитными прокладками, навернутую на корпус. Подвижная часть расположена в корпусе неподвижной части на графитовых подшипниках и содержит графитовое уплотнение и выборку, в которую входит часть втулки с лабиринтным уплотнением, при этом на подвижной части имеются тарельчатые пружины, поджимающая их гайка и хвостовик для крепления тяги привода.
Благодаря наличию данных отличительных признаков в совокупности с известными достигается упрощение конструкции и повышение надежности работы системы стабилизации и управления в целом.
На фиг. 1 изображено поворотное управляющее сопло.
На фиг. 2 изображено сечение А-А по поворотному управляющему соплу в зоне выреза для сопла.
Поворотное управляющее сопло состоит из неподвижной части 1, которая содержит корпус 2 с уплотнительным кольцом 3, ввернутый в основание 4, втулку 5 с лабиринтным уплотнением 6 и теплозащитное кольцо 7, при этом в корпусе имеется вырез 8 (сечение А-А), крышку 9 с теплозащитными прокладками 10, навернутую на корпус 2.
Подвижная часть 11 (сечение А-А) расположена в корпусе 2 неподвижной части 1 на графитовых подшипниках 12 и содержит сопло 13 с уплотнительным кольцом 14, графитовое уплотнение 15 и выборку 16, в которую входит часть втулки 5 с лабиринтным уплотнением 6.
На подвижной части 11 имеются тарельчатые пружины 17, поджимающая их гайка 18 и хвостовик 19 для крепления тяги привода.
Поворотное управляющее сопло работает следующим образом.
Газ из источника давления поступает по стрелке Б через втулку 5 в подвижную часть 11, а затем в профилированную часть сопла 13, создавая управляющий импульс.
Подвижная часть 11 вращается в корпусе 2 в графитовых подшипниках 12 вместе с соплом 13 в вырезе 8 корпуса 2 и поворачивается на необходимый угол тягой привода. Для исключения прорыва газов наружу подвижная часть имеет графитовое уплотнение 15, поджимаемое к корпусу 2 тарельчатыми пружинами 17, что компенсирует возможное истирание уплотнения 15 при работе. Гайка 18 служит для сжатия тарельчатых пружин 17. Для исключения влияния высоких температур от корпуса 2 на тарельчатые пружины 17, на крышке 9 имеются теплозащитные прокладки 10.
Для снижения напора газа на графитовое уплотнение 15 и для образования оседания частиц пороха от газа, на втулке 5 выполнено лабиринтное уплотнение 6. Для уменьшения нагрева основания 4 в нем установлено теплозащитное кольцо 7.