Регульована маршова ракетна рушійна установка на унітарному пастоподібному паливі

1. Регульована маршова ракетна рушійна установка на унітарному пастоподібному паливі, яка включає в себе систему подачі палива, паливний бак, розділений вивернутою мембраною на витисну порожнину, та паливну, з'єднану через нерегульований фільєрний блок з камерою згоряння, а також включає закріплене на задній горловині бака сопло, яка відрізняється тим, що в ній на горловину переднього дна бака установлю 3 21243 4 В ракетній рушійній установці з примусовою баці мінімальний, мінімальна його густина, а це подачею в камеру згоряння унітарного пастоподібзменшує потрібну кількість газу. Крім того, відсутного палива, яке являє собою незатверджене твеність випускання газу в навколишнє середовище рде паливо, компоненти такого палива ретельно також зменшує його потрібну кількість. перемішуються в заводських умовах при його виАле ці переваги установки зменшуються тим, готовленні, тому якість горіння пастоподібного що паливо в камеру згоряння витискується холодпалива не змінюється при регулюванні тяги. Більним газом, який в наслідок цього має велику гусше того, проведені експериментальні дослідження тину, а це збільшує необхідн у кількість газу для показали, що завдяки особливому режиму течії подачі палива, габарити та масу установки. пастоподібного палива, як неньютоновської ріди[З патенту України №69765 А, 2003p.] відома ни, рушійні установки на пастоподібному паливі ракетна рушійна установка на унітарному пастоперевершують інші типи ракетних рушійних устаподібному паливі як виконавчий орган реактивної новок в здатності до глибокого регулювання тяги, системи управління положенням в просторі. Відо[дивіться, наприклад, "Особливості ракетної румий також варіант цієї установки з газогенератошійної установки на пастоподібному паливі". Косром, в якому паливо з баку в камеру згоряння помічна наука і технологія. 1999. Т5. №4. С.1-10]. дається за допомогою диференційного поршня, Тому створення регульованої рушійної установки який ділить внутрішню порожнину корпусу устанона пастоподібному паливі, на відміну від рушійної вки на паливний бак, та на камеру згоряння. В установки на рідинному паливі, не викликає значрозвантажувальному штоці диференційного поршних технічних тр уднощів. Завдяки цьому ракетиня виконаний редукційний клапан, виконавчим носії з регульованими маршовими рушійними елементом якого є регульована кільцева філь'єра, установками на пастоподібному паливі при вирістворена підпружиненою заслінкою та її сідлом. шенні низки задач можуть бути більш ефективні, Таке виконання рушійної установки дозволяє обініж ракети-носії з нерегульованими маршовими йтись без окремої системи подачі палива, що сутрушійними установками інших типів. тєво спрощує конструкцію та зменшує її габарити, Відома ракетна рушійна установка [за патена також дозволяє глибоко регулювати тягу. Камера том України №48295, 1999р.], в якій унітарне пасзгоряння газогенератора цієї установки через клатоподібне паливо тиском газу твердопаливного пани та сопла сполучується з навколишнім серегазогенератора подається в камеру згоряння чедовищем. За допомогою клапанів газ перерозподірез регульовану філь'єру, яка створена рухомою ляється між соплами, чим регулюються та заслінкою та її сідлом. Тяга в цій установці регувідсікаються його витрати, тобто регулюється та люється зміною прохідного перерізу регульованої вимикається тяга. філь'єри переміщенням її заслінки при постійному Недоліком цієї установки є те, що перерозпотиску подачі палива. Тиск подачі підтримується діл газу між соплами, регулювання та відсічка тяги постійним шляхом регульованим випусканням газу забезпечуються зміною витрат газу через сопла за твердопаливного газогенератора в навколишнє допомогою клапанів, а це обмежує температуру середовище за допомогою клапана. продуктів згоряння і, як наслідок, обмежує енергеПроектні дослідження ракетних рушійних тичну ефективність установки. Таке виконання установок такого типу показали їх ефективність на доцільне для рушійних установок реактивних сисверхніх ступенях ракет та в якості виконавчого тем управління, у яких невелика тяга, але є недоелемента реактивної системи управління в просліком для маршових рушійних установок з тягою торі (при невеликій кількості палива та невеликій декілька десятків або сотень тон тому, що збільтязі). В разі виконання їх в якості маршових ракетшує їх масу. них установок (з великою кількістю палива і велиЗ відомих рушійних установок на унітарному кою тягою) вони менш ефективні через збільшення пастоподібному паливі найбільш близьким до замаси регульованої камери згоряння та системи пропонованої рушійної установки є ракетна рушійподачі, так як на початку і в кінці роботи тиск в баці на установка з витисною подачею в камеру згозалишається постійним, що збільшує кількість паряння унітарного пастоподібного палива [за лива у витисному газогенераторі. патентом США №3084504, 1963р.] До складу цієї Відома ракетна рушійна установка на унітарустановки входять бак, розділений поршнем на ному пастоподібному паливі [за патентом Великовитисну та паливну порожнини, камера згоряння, британії №1005886, 1965р.], до складу якої вхояка розміщена коаксиально в середині баку і радять бак, розділений поршнем на витисну та зом з соплом закріплена на його задньому дні. В паливну порожнини. Паливна порожнина містить в цій установці паливо подається в камеру згоряння собі унітарне пастоподібне паливо і сполучується з через нерегульований філь'єрний блок тиском камерою згоряння через нерегульований філь'єргарячого газу, який генерується витисним твердоний блок. В цій установці пастоподібне паливо в паливним газогенератором. Внутрішня порожнина камеру згоряння подається тиском газу, який в твердопаливного газогенератора з'єднана з витистиснутому стані при температурі навколишнього сною порожниною баку, а остання газоводами середовища міститься в балоні, сполученому чез'єднується з внутрішньою порожниною камери рез клапани з витисною порожниною баку. Тяга в згоряння та через клапан і сопло - з навколишнім ній регулюється зміною тиску подачі палива шлясередовищем. Регулювання тяги в цій рушійній хом регулювання витрат газу у ви тисну порожнину установці забезпечується зміною тиску подачі пабаку за допомогою клапана. При такому регулюлива випусканням газу з витисної порожнини баку ванні тяги в кінці роботи маршової рушійної устав навколишнє середовище через клапан та сопло. новки, коли вона задросельована, тиск газу в її Використання для подачі палива гарячого газу, 5 21243 6 який має на відміну від холодного меншу густину, го матеріалу. Розвантажувальний шток 14 дифезменшує потрібну його кількість, що, в свою чергу, ренційного поршня через отвір у передньому дні зменшує масу установки в цілому. корпусу газогенератора виходить назовні. ДифеСуттєвим недоліком цієї установки є те, що в ренційний поршень ділить внутрішню порожнину ній тяга регулюється випусканням газу з витисної оболонки на бак 15, де міститься низькотемперапорожнини баку в навколишнє середовище, що турне унітарне пастоподібне паливо, та камеру збільшує необхідну кількість палива в витисному згоряння 16, яка сполучена з витисною порожнигазогенераторі, а тим самим збільшує і вагу устаною баку маршової рушійної установки. Крім того, новки. камера згоряння через зазор 12, газовід 17, клаВ основу винаходу поставлені завдання зменпан-розподілювач 18 з соплами управління 19 шити масу маршової ракетної рушійної установки сполучається з навколишнім середовищем. Бак шляхом заміни регулювання тяги випусканням газу витисного газогенератора сполучується з його з витисної порожнини баку в навколишнє середокамерою згоряння через регульовану філь'єру 20, вище на регулювання тяги зміною витрат гарячого яка служить виконавчим елементом редукційного газу в ви тисну порожнину, що зменшує необхідну клапана і створена підпружиненою заслінкою 21 та кількість газу для подачі пастоподібного палива в її сідлом 22. Упор пружини 23 заслінки опирається камеру згоряння. на виконавчий елемент приводу 24, закріпленого Поставлене вище завдання в ракетній рушійзовні на розвантажувальному штоці диференційній установці з примусовою подачею в камеру згоного поршня. На диференційному поршні, в сереряння унітарного пастоподібного палива, яка дині камери згоряння витисного газогенератора включає в себе систему подачі, паливний бак, установлені твердопаливні пускові газогенератори розділений виворітною мембраною на витисну 25, з'єднані газоводом 26 з виходом регульованої порожнину та паливну, яка через нерегульований філь'єри, які забезпечують запуск установки філь'єрний блок з'єднана з порожниною камери управління, а разом з тим і регульованої маршової згоряння, а також закріплений на задньому дні ракетної рушійної установки в цілому. баку сопловий блок, досягається тим, що в ній: Маршова ракетна рушійна установка запуска- на горловину переднього дна баку установється пусковими газогенераторами витисного газолюється регульований витисний газогенератор з генератора, які подають струмінь полум'я на вихід самоподачею в камеру згоряння унітарного пастоз регульованої філь'єри і далі через камеру згоподібного палива диференційним поршнем, на ряння у витисну порожнину баку і створюють в них розвантажувальному штоці якого установлюється тиск. Через диференційний поршень тиск газу пепривід переміщення упору пружини заслінки регуредається на низькотемпературне пастоподібне льованої філь'єри, а камера згоряння газогенерапаливо в баці витисного газогенератора, при цьотора сполучується з витисною порожниною баку му тиск газів в її камері згоряння передається на маршової рушійної установки; низькотемпературне пастоподібне паливо, в спів- диференційний поршень витисного газогеневідношенні: ратора розміщується в середині оболонки, викоPn=Pк Fn/(F n-F ш), наної з теплозахисного матеріалу і закріпленої Fn>Fш, корпусу газогенератора із зазором, який сполучуде Pn, Pк - тиски палива в баці та газів в КЗ виється з камерою згорання газогенератора та газотисного газогенератора відповідно; водами через клапан із соплами управління - із Fn, F ш - площі поршня та розвантажувального зовнішнім середовищем; штоку відповідно. На Фіг.1 приведений загальний вигляд регуЗ цього співвідношення видно, що тиск в баці льованої ракетної маршової рушійної установки на перевершує тиск в камері згоряння, в наслідок унітарному пастоподібному паливі, на Фіг.2 - розчого пастоподібне паливо через регульовану фітин витисного газогенератора із самоподачею в ль'єру надходить в КЗ, де на ви ході з філь'єри зукамеру згоряння унітарного пастоподібного пастрічається з струменем полум'я пускових газогелива. нераторів і запалюється. Під дією тиску газу в Запропонована конструкція ракетної маршової витисній порожнині баку маршової установки вирушійної установки на унітарному пастоподібному вертається його мембрана, передаючи тиск на паливі складається з паливного баку 1, внутрішня розміщене в паливній порожнині баку рушійної порожнина якого виворітною мембраною 2 поділеустановки пастоподібне паливо, яке починає рухана на витисну 3 та паливну 4 порожнини. Паливна тись через філь'єрний блок всередину камери згопорожнина сполучується з внутрішню порожниною ряння. При надходженні палива до камери згорянкамери згоряння 5 нерегульованим філь'єрним ня подається сигнал для запалення навіски блоком 6. На камеру згоряння установлений соппороху, який запалює пастоподібне паливо, що ловий блок 7. В середині камери згоряння на випоступає в камеру згоряння рушійної установки. За ході з філь'єрного блоку закріплена навіска пороху допомогою приводу витисного газогенератора по 8 для її запуску. На баці розміщений витисний гакомандам системи управління ракети-носія змінюзогенератор 9 на унітарному пастоподібному пається настроювання пружини заслінки регульоваливі, який фланцем 10 корпуса закріплений на ної філь'єри, чим регулюються витрати низькотемпередній горловині баку. Газогенератор виконаний пературного пастоподібного палива в камеру з примусовою подачею унітарного пастоподібного згоряння витисного газогенератора, а тим самим палива за допомогою диференційного поршня 11. регулюються тиск газу в витисній порожнині бака В середині корпусу газогенератора із зазором 12 маршової установки (тиск подачі). При регулюванзакріплена оболонка 13, виконана з теплозахисноні тиску подачі змінюються витрати палива в каме 7 21243 8 ру згоряння маршової рушійної установки, а разом подачею газу з камери згоряння витисного газогез тим регулюється і її тяга. Залежність тяги марнератора, або, що теж саме, з витисної порожнини шової установки від тиску подачі можна виразити баку маршової установки, через щілину газогененаступною залежністю: ратора, газоводи та клапани-розподілювачі на Pn=K1Rn+K 2R, сопла управління. Регулювання тяги сопел управде Pn - тиск подачі палива; ління та її вимикання забезпечується клапанамиК1, К2 - комплекси сталих, які характеризують розподілювачами по командам системи управлінгеометричні параметри камери згоряння, термоня ракети-носія. Наявність в рушійній установці динамічні та реологічні параметри пастоподібного управління редукційного клапану з регульованою палива; філь'єрою в якості виконавчого елементу забезпеR - реактивна тяга рушійної установки; чує заданий системою управління ракети-носія n - індекс течії пастоподібного палива, n