ГАЗОГЕНЕРАТОР НА ТВЕРДОМ РАКЕТНОМ ТОПЛИВЕ

Полезная модель газогенератора на твердом топливе относится к ракетной технике и может быть использована при проектировании и разработке газогенераторов на твердом топливе для приводных механизмов.
Известна конструкция газогенератора на твердом топливе по патенту US №4120153 заявлена 21.05.1964 г., опубликована 17.10.1978 г., МПК F02K 9/04, состоящая из корпуса, заряда торцевого горения двухосновного топлива, содержащего алюминий, лайнера - промежуточного слоя между стенкой корпуса твердотопливного газогенератора и зарядом, выполненным из полимерного материала с использованием эпоксидной смолы, органических солей металлов (хромат цинка или фосфаты цинка, свинца, калия). Известная конструкция принята авторами за прототип.
Недостатком предлагаемой конструкции является наличие лайнера, который ухудшает массовые характеристики газогенератора, а использование заряда торцевого горения не обеспечит требуемого массового расхода продуктов сгорания топлива, необходимого для качественного и безопасного привода турбины подводного движителя. Кроме того, наличие в топливе алюминия, а в лайнере - органических солей металлов (хромат цинка или фосфаты цинка, свинца, калия), приводит к образованию в продуктах сгорания твердой конденсированной фазы, которая вызывает эрозию и разрушение лопаток турбины движителя.
Технической задачей настоящего изобретения является улучшение массовых характеристик газогенератора за счет применения для скрепления заряда с корпусом газогенератора тонкостенной резины, не содержащей металлизированных компонентов, исключение воздействия твердой конденсированной фазы на лопатки турбины и разработка конструкции с высокоразвитой поверхностью горения, обеспечивающей высокий газоприход в камеру сгорания.
Технический результат по предлагаемой полезной модели достигается тем, что газогенератор содержит заряд смесевого твердого ракетного топлива на основе полидивинилизопренуретанового каучука с концевыми эпоксидными группами и гидразодикарбонамида без энергетической добавки скреплен с корпусом газогенератора, покрытым резиной на основе этиленпропилендиенового каучука, конструкция заряда выполнена канально-цилиндрической формы с чередующимися щелями разной длины, щель большей длины расположена параллельно оси канала, а вершина выполнена с выходом на канал под углом α=40°, причем протяженность щели большей длины B по каналу заряда составляет 0,44 от длины заряда L, а ее высота щели в радиальном направлении h=0,6 от величины горящего свода заряда е, щель меньшей длины выполнена в виде треугольника, с закругленной вершиной на торце заряда и соединена с каналом заряда под углом β=75°, с дальнейшим расширением канала по конусу под углом γ=45°.
Сущность изобретения иллюстрируется рисунками:
Фиг.1 - общий вид газогенератора с профилем щели большей длины, где:
1 - корпус газогенератора; 2 - резиновое покрытие на основе этиленропилендиенового каучука; 3 - заряд с цилиндрическим каналом; 4-щель большей длины; L - длина заряда; В - протяженность щели большей длины по каналу заряда; е - величина горящего свода; h - высота щели большей длины; α - угол выхода вершины щели большей длины на канал.
Фиг.2 - профиль щели малой длины заряда,
где:
5-щель малой длины; β - угол сопряжения щели малой длины с каналом заряда; γ - угол наклона образующей конуса к оси канала заряда.
Фиг.3 -схема расположения 12-ти щелей и порядок их чередования; где:
А-А - сечение по щели большей длины; Б-Б - сечение по щели меньшей длины; 4-щель большей длины; 5- щель меньшей длины.
Данные параметры конструктивных элементов газогенератора получены расчетным путем при проектировании по системе автоматического проектировании (САПР) на ЭВМ из условия наибольшего приближения закона изменения поверхности горения заряда к нейтральному с целью обеспечения стабильной работы турбины движителя.
Предлагаемая конструкция газогенератора на твердом топливе выполняет требуемый массовый газовый расход, обеспечивающий привод турбины подводного движителя. Продукты сгорания топлива не имеют конденсированной фазы и имеют низкую температуру, что исключает эрозионное и высокотемпературное воздействие на лопатки турбины. Техническое решение проверено при изготовлении опытных зарядов на Пермском пороховом заводе и огневыми стендовыми испытаниями во ФГУП «НИИПМ» в диапазоне температур от минус 50 до 50°С.