Что такое пороховой аккумулятор давления
Что такое пороховой аккумулятор давления
Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к конструкции порохового аккумулятора давления, используемого в качестве источника рабочего тела для питания системы газодинамической коррекции движения оперенного реактивного снаряда, расположенной в носовой части реактивного снаряда на удалении относительно его центра масс.
Пороховой аккумулятор давления по своей конструкции практически соответствует конструкции ракетного двигателя твердого топлива [Пороховой аккумулятор давления, книга В.Е. Алемасова «Теория ракетных двигателей», Оборонгиз, Москва, 1963, с. 424] и обеспечивает постоянство реактивной тяги в течение всего времени его работы.
Пороховой аккумулятор давления содержит корпус, в котором размещен пороховой заряд, воспламенитель и расходное сопло.
Однако в связи с тем, что продукты сгорания порохового аккумулятора давления используются для перемещения подвижных деталей рулевых машин, к ним предъявляются специфические требования по стабильности подаваемого давления газов и их очистке.
Анализ техники в области конструкции порохового аккумулятора давления позволил выявить техническое решение, наиболее близкое к заявляемому. Это конструкция порохового аккумулятора давления (Пороховой аккумулятор давления, книга А.П. Васильева и др., «Основы теории и расчета жидкостных ракетных двигателей», издательство «Высшая школа», Москва, 1967, с. 567), содержащая камеру сгорания, пороховой заряд, воспламенитель, расходное сопло, газораспределительное устройство.
Однако описанная конструкция порохового аккумулятора давления обладает рядом недостатков при ее применении для реактивного снаряда с системой угловой стабилизации продольной оси в начальной фазе активного участка траектории. Как известно из внешней баллистики, движение продольной оси реактивного снаряда относительно центра масс носит колебательный характер, отражающий изменение угла атаки реактивного снаряда. При этом движение продольной оси реактивного снаряда с системой угловой стабилизации происходит с балансировочным углом атаки αБАЛ за счет удержания продольной оси реактивного снаряда в положении, заданном перед стартом. Возникновение балансировочного угла атаки вызвано стремлением системы угловой стабилизации сохранить в течение времени ее работы первоначально заданную перед стартом угловую ориентацию продольной оси реактивного снаряда в боковой и продольной плоскостях движения реактивного снаряда с целью парирования ветровых возмущений и начальных возмущений схода реактивного снаряда. В момент прекращения работы системы угловой стабилизации в продольной плоскости возникает колебательный процесс движения продольной оси реактивного снаряда относительно центра масс, в результате которого к концу активного участка траектории балансировочный угол атаки уменьшается под действием стабилизирующего момента оперения реактивного снаряда, однако при этом возникают ошибки стабилизации.
Задачей изобретения является повышение точности стабилизации продольной оси реактивного снаряда за счет реализации дегрессивного закона горения порохового аккумулятора давления.
Для достижения этой цели в пороховом аккумуляторе давления известной конструкции используется пороховой заряд, который в отличие от прототипа реализует дегрессивный закон горения.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен общий вид порохового аккумулятора давления, на фиг. 2 изображен пороховой заряд, на фиг. 3 показан профиль тяги предлагаемой конструкции порохового аккумулятора давления, а на фиг. 4 изображен колебательный процесс реактивного снаряда с системой угловой стабилизации.
Предлагаемый пороховой аккумулятор давления состоит из камеры сгорания 1, в которой размещен пороховой заряд 2, в центре порохового заряда 2 расположен воспламенитель 3. На выходе камеры сгорания 1 расположены расходные сопла 4, а между ними газораспределительное устройство 5.
Работа данной конструкции порохового заряда обеспечивает дегрессивный характер текущего расхода продуктов сгорания порохового аккумулятора давления, вследствие чего к моменту окончания работы системы угловой стабилизации значение балансировочного угла атаки снижается до уровня, при котором колебательный процесс движения продольной оси реактивного снаряда относительно центра масс теряет интенсивность и под действием стабилизирующего момента оперения реактивного снаряда к концу активного участка выходит практически с нулевыми углами атаки, за счет чего происходит повышение точности стабилизации.
Предложенная конструкция функционирует следующим образом. При запуске реактивного снаряда подается электрическая команда на воспламенитель 3 порохового аккумулятора давления. В камере сгорания 1 происходит зажжение порохового заряда 2, горение которого идет по наружной и внутренней поверхностям. Цилиндрическая бронировка 6 и бронировка 7 в форме тела, образованного вращением равнобедренного треугольника относительно оси порохового заряда, изменяют площадь горения порохового заряда 2 таким образом, что реализуется дегрессивный закон горения. Газораспределительное устройство 5 регулирует расход продуктов сгорания через расходные сопла 4, в результате чего истекающей газовой струей создается корректирующее усилие для угловой стабилизации реактивного снаряда.
На фиг. 3 показан рекомендуемый профиль тяги для предлагаемой конструкции порохового аккумулятора давления. Как видно к моменту окончания работы системы угловой стабилизации балансировочный угол атаки αБАЛ не превышает 2°, вследствие чего колебательный процесс имеет меньшую интенсивность по сравнению с исходным вариантом (фиг. 4), а ошибки стабилизации снижаются практически в 5…6 раз.
Новая совокупность конструктивных элементов, а также наличие связей между ними позволяют, в частности, за счет:
— выполнение порохового заряда толщиной, равной 0,2…0,4 диаметра порохового заряда, и диаметром канала, равным 0,4…0,6 диаметра порохового заряда, обеспечивает необходимую тягу порохового аккумулятора давления для угловой стабилизации реактивного снаряда. Уменьшение толщины порохового заряда менее 0,2⋅d и увеличение диаметра канала свыше 0,6⋅d приведет к уменьшению величины тяги порохового аккумулятора давления и недостаточному корректирующему усилию для осуществления угловой стабилизации реактивного снаряда. Увеличение толщины порохового свыше 0,6⋅d и уменьшение диаметра канала менее 0,4⋅d приведет к нерациональному увеличению размера и массы блока системы угловой стабилизации реактивного снаряда.
— выполнение бронировки порохового заряда в форме тела, образованного вращением равнобедренного треугольника относительно оси порохового заряда с высотой 0,05…0,07 диаметра порохового заряда, обеспечивает оптимальный дегрессивный характер текущего расхода порохового аккумулятора давления. При уменьшении высоты равнобедренного треугольника менее 0,05⋅d закон горения порохового аккумулятора давления имеет недостаточный дегрессивный профиль тяги. При увеличении высоты равнобедренного треугольника свыше 0,07⋅d снижается величина тяги порохового аккумулятора давления, что влияет на эффективность усилия газовой струи при угловой стабилизации.
Данная конструкция порохового аккумулятора давления реализована в реактивном снаряде с системой угловой стабилизации.
Пороховой аккумулятор давления предложенной конструкции формирует истечение продуктов сгорания по дегрессивному закону, что позволяет повысить точность стабилизации продольной оси реактивного снаряда за счет снижения интенсивности колебательного процесса, возникающего после окончания работы системы угловой стабилизации, и обеспечить к окончанию работы системы угловой стабилизации снижение ошибки стабилизации в 5…6 раз по сравнению с исходной конструкцией порохового аккумулятора давления.
Пороховой аккумулятор давления, содержащий корпус, в котором размещен пороховой заряд, воспламенитель, расходное сопло и газораспределительное устройство, отличающийся тем, что пороховой заряд выполнен в виде одноканальной цилиндрической шашки толщиной, равной 0,2…0,4 диаметра порохового заряда, и диаметром канала порохового заряда, равным 0,4…0,6 диаметра порохового заряда, при этом с одного торца порохового заряда выполнена цилиндрическая бронировка литьевым составом, а с другого торца порохового заряда выполнена бронировка в форме тела, образованного вращением равнобедренного треугольника с высотой 0,05…0,07 диаметра порохового заряда относительно оси порохового заряда таким образом, что реализуется дегрессивный закон горения порохового заряда.
пороховой аккумулятор давления
Использование: в ракетной технике, в конструкциях пороховых аккумуляторов давления (ПАД) для рулевых приводов. Сущность изобретения: в ПАД, содержащем корпус с подпружиненным пороховым зарядом торцевого горения, резьбовую крышку, газовод, фильтрующее устройство, сопло, воспламенитель, электровоспламенитель, введен подпружиненный пиротехнический сопроводитель (С) горения, размещенный в полости резьбовой крышки перед пороховым зарядом, между зарядом и С установлен перфорированный диск, пружина С выполнена из сгораемого материала в виде тарельчатой пружины с центральной выемкой и конической юбкой, вход в полость с С выполнен в виде радиальных отверстий в стенке резьбовой крышки. 3 ил.
Формула изобретения
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к военной технике, более конкретно к конструкции порохового аккумулятора давления (ПАД), используемого в качестве источника рабочего газа для питания рулевых машин в блоке рулевого привода управляемых снарядов.
ПАД по своей конструкции практически соответствует конструкции ракетного двигателя твердого топлива (РДТТ) [1].
Конструкция ПАД содержит корпус, в котором размещены пороховой заряд, воспламенитель и расходное сопло. Однако в связи с тем, что продукты сгорания ПАД используются для перемещения подвижных деталей рулевых машин, к ним предъявляются специфические требования по стабильности подаваемого давления газов и их очистке.
Анализ техники в области конструкции ПАД позволил выявить технические решения, наиболее близкие к заявляемому.
Это конструкция ПАД [2] содержит корпус, воспламенитель, пороховой заряд, диафрагму, сопло и крышку. Пороховой заряд с задней стороны подпружинен. К продуктам сгорания порохового заряда предъявляются требования по количеству твердых частиц.
Однако описанная конструкция обладает рядом недостатков, основными из которых являются:
недостаточная надежность зажжения порохового заряда при минусовых температурах;
большой разброс давлений в камере сгорания на минусовых и плюсовых температурах.
Объясняется это тем, что значительная часть газов воспламенителя вместе с твердыми частицами, обладающими высокой температурой, выбрасывается в выходной патрубок с фильтром и не обеспечивает интенсивное горение порохового заряда в момент воспламенения. Особенно это влияет на увеличение времени выхода на рабочий режим при отрицательных температурах, когда все тракты течения газа имеют низкую температуру. При этом газы охлаждаются, снижая уровень давления, а это, в свою очередь, увеличивает время, необходимое для приведения блока рулевого привода в рабочее состояние.
Целью изобретения является повышение надежности работы ПАД в диапазоне температур боевого использования 
50 o C.
Размещение воспламенителя и сопроводителя горения, связанных через расширительную камеру, позволяет использовать пиротехническую навеску воспламенителя только для поджига сопроводителя горения (бездымного), исключая тем самым попадание твердых частиц в газовый тракт, используя пиротехническое топливо практически полностью для зажжения сопроводителя и порохового заряда.
Расширительная камера обеспечивает как создание условий для горения пиротехнической навески, так и прогрев газового тракта в виде кольцевой полости перед входом в патрубок, уменьшая возможность образования конденсата в ней при минусовых температурах.
Радиальные отверстия, выполненные в резьбовой крышке, обеспечивают зажжение сопроводителя горения равномерно с боковой стороны.
Упругий элемент обеспечивает постоянное поджатие сопроводителя к перфорированному диску и постоянный зазор между зарядом и сопроводителем.
ПАД содержит камеру сгорания в виде корпуса 1 с зарядом твердого топлива торцевого горения 2, газоводом 3 и фильтром 4 с соплом 5.
В резьбовой крышке 6 размещен сопроводитель 7 горения в виде шашки из баллиститного топлива. Непосредственно за электровоспламенителем 8 соосно с ним размещена в полости пиротехническая навеска электровоспламенителя 9. Перед выходом во внутреннюю полость корпуса образована расширительная камера 10 в виде части кольцевой полости, выход из которой выполнен в виде радиальных отверстий 11, равномерно расположенных в резьбовой крышке. Перед газоводом 3 в корпусе образована кольцевая полость 12, перекрытая цилиндрическим выступом с радиальными отверстиями 13 перфорированного диска 14. Сопроводитель 7 горения размещен в центральной выемке тарельчатой пружины 15 с конической юбкой.
Пороховой заряд 2 поджат к цилиндрическому выступу перфорированного диска 14 пластинчатой пружиной 16 с прорезями.
Работа предложенного устройства ПАД заключается в следующем.
При подаче электрического импульса срабатывает электровоспламенитель 8, форсом пламени которого поджигается пиротехническая навеска электровоспламенителя 9. Газы от срабатывания этой навески перетекают в расширительную камеру 10, где и происходит практически догорание твердых частиц пиротехнической навески воспламенителя. При этом происходит прогрев газовода 3. Прогрев осуществляется также через посадочные зазоры стенки и корпуса воспламенителя. Этот прогрев позволяет исключить при работе на минусовых температурах образование в газоводе конденсированной фазы при входе в него горячих газов порохового заряда.
Пороховые газы из расширительной камеры через радиальные отверстия направляются на шашку сопроводителя 7 горения, которая размещена в центрирующей выемке пружины 15. Такое размещение обеспечивает равномерный зазор между сопроводителем и стенками крышки с радиальными отверстиями 11, что позволяет обеспечить единообразное воздействие воспламенителя на сопроводитель горения. Сгораемая пружина 15 за счет конической юбки позволяет организовать перед сопроводителем свободный объем, что при заполнении его давлением газов от воспламенителя обеспечивает постоянное поджатие его к перфорированному диску, исключая его перемещение и разрушение. За счет площади отверстий перфорированного диска обеспечивается подпор давления в полости горения сопроводителя, что позволяет поддерживать горение порохового заряда, снижая тем самым время выхода давления в ПАД на установившийся режим.
Пороховые газы через фильтр грубой очистки в виде цилиндрического выступа с отверстиями 13 попадают в предварительно прогретую кольцевую полость 12 и без выпадания конденсата на минусовых температурах, направляются к фильтру 4 с соплом 5 и далее к потребителю.
Предложенное устройство ПАД позволяет повысить надежность его работы при минусовых температурах и повысить стабильность внутрибаллистических характеристик в диапазоне температур 50 o C.
Пороховой аккумулятор давления
Пороховой аккумулятор давления пневмовытеснительной системы содержит корпус с узлами крепления его к внешней опоре, воспламенитель, сопло, вкладной моноблочный цилиндрический заряд твердого ракетного топлива с внутренними каналами, параллельными продольной оси заряда, а также донную опору с упругим амортизатором и сопловую диафрагму. Заряд твердого ракетного топлива бронирован по всей наружной поверхности. Вплотную к боковой поверхности заряда установлен цилиндрический кожух с каналами для прохода газов из донного свободного объема в предсопловой объем. За соплом установлен рассекатель с глухим дном и отверстиями, расположенными равномерно по боковой стенке рассекателя. К глухому дну прикреплен тарельчатый отражатель, формирующий истечение продуктов сгорания под некоторым углом к продольной оси порохового аккумулятора давления, обеспечивающим минимум сил, действующих на узлы крепления при работе порохового аккумулятора давления. Изобретение позволит исключить разрушение заряда в пороховом аккумуляторе давления, минимизировать разбросы расходных характеристик порохового аккумулятора давления и усилия на узлы крепления порохового аккумулятора давления в процессе работы. 1 ил.
Изобретение относится к технике, в которой используют источники газа, в частности пороховые аккумуляторы давления (ПАД), применяемые в различных пневмовытеснительных системах.
В настоящее время известны ПАД, описанные в работах /1, 2, 3/ и др. В них представлены газогенераторы на твердом топливе, состоящие из корпуса, заряда твердого ракетного топлива (ТРТ), воспламенителя и сопла. Кроме того, в состав газогенератора иногда включаются фильтры, охладители и ресиверы для продуктов сгорания. Для создания прогрессивного расхода продуктов сгорания применяются цилиндрические заряды с внутренними каналами, параллельными продольной оси заряда. В некоторых случаях такие заряды бронируются по боковой поверхности. Недостатком таких ПАД является использование недостаточно прочных конструкций зарядов, которые могут частично или полностью разрушаться при работе ПАД.
За прототип принята конструкция ПАД, описанная в /3/. Здесь вкладной моноблочный цилиндрический заряд ТРТ крепится между донным амортизатором и сопловой диафрагмой. Недостатком такого ПАД является использование канального небронированного заряда, не создающего прогрессивный расход газов. Кроме того, при креплении этого заряда в камере сгорания донный амортизатор прижат к небронированной поверхности горения, что может приводить к неравномерным подгарам заряда в месте прижима. Это в свою очередь вызывает невоспроизводимые частичные разрушения ТРТ при горении в местах прижима и приводит к разбросам расходных характеристик ПАД. При истечении продуктов сгорания через сопло ПАД возникает существенная сила тяги, действующая на крепления ПАД к внешним опорам, что иногда приводит к разрушению этих опор.
Технической задачей изобретения является создание ПАД с зарядом прогрессивного горения, исключение возможности разрушения заряда в нем, минимизация разбросов расходных характеристик ПАД и минимизация усилий на узлы крепления ПАД в процессе работы.
Поставленная задача решается тем, что в ПАД, содержащем корпус с узлами крепления его к внешней опоре, воспламенитель, сопло, вкладной моноблочный цилиндрический заряд ТРТ с внутренними каналами, параллельными продольной оси заряда, а также содержащем донную опору с упругим амортизатором и сопловую диафрагму, выполнены следующие изменения, являющиеся отличительными признаками. Заряд бронирован по всей наружной поверхности. Вплотную к боковой поверхности заряда установлен цилиндрический кожух с каналами для прохода газов из донного свободного объема в предсопловой объем. За соплом установлен рассекатель с глухим дном и отверстиями, расположенными равномерно по боковой стенке рассекателя. К глухому дну прикреплен тарельчатый отражатель, формирующий истечение продуктов сгорания под некоторым углом к продольной оси ПАД, обеспечивающим минимум сил, действующих на узлы крепления при работе ПАД.
Необходимость применения цилиндрического заряда ТРТ с каналами, параллельными продольной оси ПАД вызвана тем, что такая конструкция заряда позволяет обеспечить любую прогрессивность расхода продуктов сгорания. Бронировка заряда но всей наружной поверхности обеспечивает надежную фиксацию заряда между опорами, предохраняет заряд от подгаров в местах прижима амортизатора и разрушения его в этих местах в процессе работы. В каналах заряда могут возникать большие давления и возможно разрушение заряда под действием перепада давления между каналами и наружной поверхностью заряда. Для исключения такого разрушения заряда вплотную к его бронированной боковой поверхности установлен цилиндрический кожух с каналами для перетока газов из донного объема в предсопловой объем. Кожух служит укрепляющим каркасом и предохраняет заряд от разрушения. При перетоке газов через каналы в кожухе из донного в предсопловой свободный объем снижается перепад давления в продольном направлении ПАД и вероятность разрушения заряда под действием этих перепадов. Истечение продуктов сгорания из отверстий в боковой стенке рассекателя в направлении, перпендикулярном продольной оси ПАД, снижает силу тяги. Однако и при таком истечении из-за частичного отражения этих продуктов от наружной поверхности корпуса ПАД остается некоторое, достаточно существенное действие сил тяги в направлении продольной оси. Для ее нейтрализации к глухому дну рассекателя прикреплен тарельчатый отражатель, формирующий истечение продуктов сгорания под некоторым углом к продольной оси ПАД, обеспечивающим минимум сил, действующих на узлы крепления при работе ПАД. Такой угол выбирается исходя из теоретических расчетов или из экспериментов.
Внешний вид ПАД показан на чертеже. Корпус 1 расположен в емкости 17 некоторой вытеснительной системы, к которой он прикреплен с помощью узлов крепления 15. В этих узлах выполнены сквозные проходы 16 для перетекания продуктов сгорания и равномерного заполнения ими всей емкости. В корпусе содержится воспламенитель 2 и сопло 10, а также вкладной моноблочный цилиндрический заряд 5 ТРТ, который размещен между донной опорой 3 с упругим амортизатором 4 и сопловой диафрагмой 9. Заряд полностью бронирован по наружной поверхности, и в нем выполнены цилиндрические каналы 7, параллельные продольной оси заряда. Вплотную к боковой поверхности заряда установлен цилиндрический кожух 6 с продольными каналами 8 для прохода газов из донною свободною объема в предсопловой объем. За соплом установлен рассекатель 14 с глухим дном 12 и отверстиями 11, расположенными равномерно по боковой стенке рассекателя. К глухому дну прикреплен тарельчатый отражатель 13, формирующий истечение продуктов сгорания под некоторым углом А к продольной оси ПАД, обеспечивающим минимум сил, действующих на узлы крепления при работе ПАД.
При сборке и в процессе эксплуатации ПАД заряд ТРТ находится в фиксированном положении между амортизатором донной опоры и сопловой диафрагмой. При срабатывании воспламенителя заряд начинает гореть в продольных каналах. Продольные каналы в заряде разгораются с увеличением диаметров каналов, при этом поверхность горения также увеличивается, создавая прогрессивный режим истечения продуктов сгорания. Продукты сгорания истекают из камеры сгорания через сопло и боковые отверстия в рассекателе. Минимизация силы тяги, за счет применения бокового истечения и тарельчатого отражателя при работе ПАД, создает возможность использования надежных и облегченных узлов крепления ПАД к внешней опоре. При испытаниях предложенная конструкция ПАД показала минимальные разбросы расходных характеристик, высокую надежность и работоспособность.
Данный ПАД может быть использован для наддува различных емкостей, для выброса ракетных систем из пусковых шахт (минометный старт), задействования приводов, быстрого открытия и закрытия люков и затворов, наддува нефтяных скважин, экстренного торможения и др.
2 А.А.Шишков, Б.В.Румянцев. Газогенераторы ракетных систем (стр. 78-82). Москва, Машиностроение, 1981.
3 И. Н. Пеицак. Теория полета и конструкция баллистических ракет (стр. 302-303). Москва, Машиностроение, 1974.
Пороховой аккумулятор давления (ПАД), содержащий корпус с узлами крепления его к внешней опоре, воспламенитель, сопло, вкладной моноблочный цилиндрический заряд твердого ракетного топлива с внутренними каналами, параллельными продольной оси заряда, а также донную опору с упругим амортизатором и сопловую диафрагму, отличающийся тем, что заряд бронирован по всей наружной поверхности, вплотную к боковой поверхности заряда установлен цилиндрический кожух с каналами для прохода газов из донного свободного объема в предсопловой объем, за соплом установлен рассекатель с глухим дном и отверстиями, расположенными равномерно по боковой стенке рассекателя, причем к глухому дну прикреплен тарельчатый отражатель, формирующий истечение продуктов сгорания под некоторым углом к продольной оси ПАД, обеспечивающим минимум сил, действующих на узлы крепления при работе ПАД.
Пороховой аккумулятор давления
Изобретение относится к военной технике, а более конкретно к конструкции порохового аккумулятора давления (ПАД), используемого в качестве источника рабочего газа для питания рулевых машин в блоках рулевого привода (БРП) управляемых снарядов.
ПАД по своей конструкции практически соответствует конструкции ракетного двигателя твердого топлива (РДТТ) [1].
Конструкция ПАД содержит корпус, в котором размещен пороховой заряд, воспламенитель и расходное сопло.
Однако в связи с тем, что продукты сгорания ПАД используются для перемещения подвижных деталей рулевых машин, к ним предъявляются специфические требования по стабильности подаваемого давления газов и их очистке.
Анализ техники в области конструкции ПАД позволило выявить техническое решение, наиболее близкое к заявляемому. Это конструкция ПАД (2), содержащая камеру сгорания, пороховой заряд, воспламенитель, газовый тракт с дросселем и фильтр.
Пороховой заряд с задней стороны подпружинен. К продуктам сгорания порохового заряда предъявляются требования по количеству твердых частиц.
Однако описанная конструкция ПАД обладает рядом недостатков, основными из которых являются недостаточная надежность зажжения порохового заряда при минусовых температурах, большой разброс давлений в камере сгорания на минусовых и плюсовых температурах.
Объясняется это тем, что значительная часть газов воспламенителя вместе с твердыми частицами, обладающими высокой температурой, выбрасываются в газовый тракт с фильтром и дросселем и не обеспечивают интенсивное горение порохового заряда в момент воспламенения. Особенно это влияет на увеличение времени выхода на рабочий режим при отрицательных температурах, когда все тракты течения газа имеют низкую температуру.
При этом газы охлаждаются, снижая уровень давления, а это, в свою очередь, увеличивает время, необходимое для приведения блока рулевого привода в рабочее состояние.
Целью настоящего изобретения является повышение надежности работы ПАД в диапазоне температур рабочего использования плюс-минус 50 o C.
Для достижения этой цели в ПАД известной конструкции, содержащей камеру сгорания, пороховой заряд с воспламенителем, газовый тракт с дросселем и фильтр, введены следующие технические решения: в газовом тракте, соединяющем камеру сгорания с расходным дросселем, установлен зафиксированный пружинным кольцом поршень; поршень выполнен в виде втулки с уплотнением; на торце втулки со стороны дросселя закреплена преимущественно пайкой герметизирующая металлическая мембрана; наружный диаметр размещенного во втулке стакана выполнен меньшим проходного диаметрального сечения пружинного кольца.
Размещение в газовом тракте ПАД герметизирующей мембраны, срезаемой стаканом с радиальными отверстиями, позволяет производить зажжение порохового заряда при строго фиксированном давлении в камере сгорания, определяемого усилием разрушения мембраны.
Разрушение мембраны осуществляется не от прямого воздействия на нее горячего газа, а через исполнительную (промежуточную) деталь-стакан. Это позволяет исключить прогар мембраны и тем самым стабилизировать величины давления разрушения и времени выхода ПАД на рабочий режим, уменьшив их разбросы.
Для улучшения фильтрации продуктов сгорания поршень установлен в ПАД до фильтрующего узла. Такое расположение позволяет исключить попадание остатков герметизирующей мембраны в органы управления рулевых машин.
В процессе работы на отдельных участках траектории полета снаряда БРП используют энергию от нескольких автономных источников питания. При работе очередного ПАД пороховые газы воздействуют на поршень предлагаемого, имеющего выход в общий газовод. Мембрана является торцевой рабочей стенкой поршня. Опираясь на плоское дно стакана, она выдерживает значительные нагрузки, обеспечивая герметичность ПАД в течение всего времени работы очередного источника питания.
На приведенных чертежах изображены: общий вид ПАД (фиг. 1) и узел герметизации (фиг. 2), (фиг. 3) в открытом и закрытом состоянии в увеличенном масштабе.
ПАД содержит камеру сгорания 1, пороховой заряд 2, воспламенитель 3, газовый тракт 4, фильтр 5, дроссель 6 и поршень 7.
Поршень фиксируется пружинным кольцом 8, содержит уплотнение 9, мембрану 10, стакан 11 с радиальными отверстиями 12.
Работа описанного устройства ПАД заключается в следующем. При срабатывании в камере сгорания 1 воспламенителя 3 инициирующие газы омывают поверхность горения порохового заряда 2, заполняют газовый тракт 4, воздействуя на стакан 11. По достижении в камере сгорания давления, соответствующего давлению разрушения (среза) мембраны 10, стакан прорывает мембрану и передвигается на расстояние, необходимое для освобождения радиальных отверстий 12 для прохода газов относительно зафиксированного пружинным кольцом 8 поршня 7 с уплотнением 10 до упора в фильтр 5. Последний задерживает остатки мембраны и очищает продукты сгорания, которые через дроссель 6 поступают к потребителю.
Являясь торцевой рабочей стенкой поршня, металлическая мембрана, опираясь на дно стакана, выдерживает наружное нагружение рабочими газами давлением не менее 200 кгс/см 2 в течение заданного времени при работе очередного ПАД.
Источники информации 1. Пороховой аккумулятор давления, книга В.Е.Алемасова «Теория ракетных двигателей», Оборонгиз, Москва, 1963, с. 424- аналог.
Пороховой аккумулятор давления, содержащий камеру сгорания, пороховой заряд с воспламенителем, газовый тракт с расходным дросселем, отличающийся тем, что пороховой аккумулятор давления снабжен фильтром и в газовом тракте, соединяющем камеру сгорания с расходным дросселем, установлен зафиксированный пружинным кольцом поршень, выполненный в виде втулки с уплотнением, на торце которой со стороны расходного дросселя закреплена преимущественно пайкой герметизирующая мембрана, при этом во втулке размещен стакан с радиальными отверстиями, опирающийся своим дном на герметизирующую мембрану, а наружный диаметр стакана выполнен меньшим проходного диаметрального сечения пружинного кольца.
Дата прекращения действия патента: 15.05.2007
(73) Новое наименование патентообладателя:Государственное унитарное предприятие «Конструкторское бюро приборостроения» (RU)
Адрес для переписки:300001, г. Тула, Щегловская засека, ГУП «КБП»