ЗАРЯД ТВЕРДОГО РАКЕТНОГО ТОПЛИВА

Полезная модель относится к ракетной технике, а именно к малогабаритным зарядам твердого ракетного топлива (ТРТ) с малым временем работы. Заряды ТРТ укомплектовываются множеством узлов различного назначения, которые нуждаются в надежном креплении в различных системах обеспечения надежной работы механизмов. В данном случае это касается аккумулятора (генератора) давления (АГД) механизма раскрытия, который представляет собой канальную пороховую шашку, забронированную по боковой поверхности и одному торцу. По боковой цилиндрической поверхности шашка бронированная раскреплена с корпусом АГД. По бронированному торцу и части боковой поверхности на высоту (0,037…0,1)L от длины (L) забронированной шашки ее вклеивают в корпус крепящим составом. Площадь крепления мала и при запуске механизма АГД высокие перегрузки воздействуют на узлы крепления, при этом, зачастую данная система крепления шашки в корпусе не обеспечивает работоспособность механизма раскрытия.
Известна система спасения летательного аппарата патент США №4607814, B64D 17/22, 1986, содержащая один основной парашют, состоящий из купола и строп, одно гибкое первое звено, предназначенное для соединения строп основного парашюта с элементом конструкции летательного аппарата, и устройство, для ввода основного парашюта в поток воздуха. Недостатком данной системы спасения является низкая надежность узлов крепления.
Известен моноблок конвективного горения, представляющий собой заряд пороха пористой структуры с переменной по длине пористостью (Русяк И.Г. Ушаков В.М. Внутрикамерные гетерогенные процессы в ствольных системах, Екатеринбург: УрО РАН, 2001, 259 с.). Моноблок конвективного горения присоединен к дну снаряда при помощи узла клеевого соединения. Одним из недостатков является низкая надежность клеевого соединения, посредством которого осуществляется соединение моноблока со снарядом (возможны отслоения клеевого состава при длительном хранении, либо в процессе выстрела), которая может служить причиной возникновения зазора между моноблоком и торцом снаряда и, как следствие, уменьшения дульной скорости снаряда.
Известен донный газогенератор (ГГ) (варианты), предназначенный для увеличения дальности полета или уменьшения времени полета мин и снарядов ствольной артиллерии (Andersson; Kurt D. (Farsta, SE), Gunners, Nils-Erik (Vaster-haninge, SE), Nisson Yngve L). Base blttd unit/ Патент США №4807532 от 28 февраля 1989 г.). Донный генератор содержит корпус, заряд твердого топлива и воспламенитель. Присоединение донного ГГ со снарядом осуществляется за счет резьбового соединения и присоединение описанного донного ГГ к снаряду требует значительных затрат времени, что крайне нежелательно в условиях ведения боевых действий.
Известен топливного заряда в двигательной установке (ДУ) ракеты 9М79 (http://rbase.new-factoria.ru/missile/wobb/tochka/9ch151.shtml, информационно-новостная система. Ракетная техника, Двигательная установка ракеты 9М79, опубликовано 09.08.2010 г.) с использованием узла крепления. Данный узел крепления двигательной установки принят авторами за прототип. Топливный заряд крепится в камере сгорания с помощью узла крепления, который с одной стороны крепится к кольцевой вытачке заряда, а также зажат между шпангоутом заднего днища и корпуса. Узел крепления состоит из текстолита, покрытого резиной, и металлического кольца. При работе двигательной установки (ДУ) топливный заряд горит по внутреннему каналу, переднему и заднему торцам и не бронированной наружной поверхности. Такая конструкция топливного заряда обеспечивает приблизительно постоянную площадь горения в течение всего времени работы двигателя. В данной ДУ большая часть внешней поверхности заряда покрыта бронировкой - хлопчатобумажной тканью, пропитанной негорючим составом. Недостатком такого узла крепления является ненадежность адгезии разнородных материалов (металл, резина, текстолит, пропитанная хлопчатобумажная ткань и др.).
Технической задачей полезной модели является разработка надежного узла крепления корпуса АГД механизма раскрытия с энергонесущей бронированной шашкой для исключения осевого перемещения ее в корпусе АГД.
1
1
1
1
2
2
2
2
1
2
Технический результат достигается тем, что на боковой поверхности бронированной шашки на высоте b=(0,125…0,2)L от основания заряда выполнен выступ глубиной a=(0,014…0,2)D, а на внутренней поверхности корпуса на высоте b=(0,171…0,3)L от основания заряда выполнен паз глубиной а=(0,018…0,25)D, в который устанавливается шашка, паз с выступом совмещены при соотношении b/b>0,98, свободное пространство на высоту перекрытия выступа и паза заполнено крепящим составом. При этом создается надежный узел крепления - адгезионный «замок» и исключается осевое перемещение шашки, эффективность которого определяется прочностью крепящего состава на сдвиг (смятие).
Полезная модель поясняется чертежами, на которых показаны:
Фиг. 1 - Узел крепления (схема)
1
L - длина бронированной шашки;
2
L - длина корпуса;
1
D - диаметр бронированной шашки с выступом;
2
D - диаметр корпуса с пазом;
5 - Узел крепления - адгезионный «замок»
1
a - глубина выступа;
2
а - глубина паза;
1
b - высота выступа;
2
b - высота паза.
Фиг. 2 - корпус АГД:
1 - корпус;
2 - паз;
Фиг. 3 - бронированная шашка:
3 - бронированная шашка;
4 - канал центральный;
6 - бронировка;
7 - выступ на бронированной шашке.
Фиг. 4 - АГД
1 - корпус;
2 - паз на корпусе;
3 - бронированная шашка;
5 - узел крепления;
7 - выступ на бронированной шашке;
8 - крепящий состав.
1
2
1
2
Узел крепления - адгезионный «замок» (фиг. , (5), фиг. 4, (5)) образуется в зазоре между выступом бронированной шашки (фиг. 4, (7)) и пазом корпуса фиг. 4, (2) после их сборки с соотношением высоты выступа бронированной шашки b (фиг. 1) к высоте паза корпуса b (фиг. 1, фиг. 2, (2)) больше или равно 0,98. Затем это пространство заполняется крепящим составом. Отвержденный крепящий состав обладает высокими физико-механическими и адгезионными характеристиками на отрыв и на сдвиг (смятие). Образованный узел крепления - адгезионный «замок» обеспечивает надежное крепление бронированной шашки в корпусе и исключает осевое перемещение ее в корпусе при воздействии высоких нагрузок. Уменьшение соотношения высоты выступа бронированной шашки b к высоте паза корпуса b приводит к увеличению толщины крепящего
1
2
1
2
состава, при этом происходит снижение уровня адгезионной прочности (прочность адгезии зависит от толщины слоя крепящего состава). Увеличение соотношения высоты выступа бронированной шашки b к высоте паза корпуса b приводит к значительному уменьшению толщины крепящего состава. Толщина слоя крепящего состава уменьшается, адгезионная прочность при этом увеличивается и компенсирует высокие нагрузки, воздействующие на заряд в момент работы механизма раскрытия. Для обеспечения надежного узла крепления необходимо выполнять условие соотношения b/b>0,98.
Как видно из приведенных чертежей, принятые авторами технические решения, конструктивные параметры технологического процесса обеспечивают технологичность, эффективность крепления забронированной шашки (высокая прочность скрепления) с частью внутренней поверхности корпуса, а заполнение бокового зазора крепящим составом обеспечивает высокую надежность эксплуатации аккумулятора (генератора) давления (АГД) механизма раскрытия в составе заряда ТРТ.
Таким образом, полезная модель обеспечивает надежный узел крепления шашки бронированной с корпусом АГД в заряде ТРТ выше, чем сдвиговые усилия, тем самым, компенсирует высокие нагрузки, воздействующие на заряд, исключает осевое перемещение шашки бронированной и обеспечивает надежную работу АГД механизма раскрытия.
Предлагаемая полезная модель в составе заряда ТРТ проверена в условиях опытно-промышленного производства АО «НИИПМ» с положительными результатами.