DE1246328B

DE1246328B - Vorrichtung zum Schutze des hinteren Bodens einer Rakete

Info

Publication number: DE1246328B
Application number: DES91548A
Authority: DE
Inventors: Adolphe Otton Gontier Ernst; Roger Adrien Feraud; Francis Jean-Marie Tremouilles
Original assignee: SNECMA SAS
Current assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Priority date: 1963-06-18
Filing date: 1964-06-16
Publication date: 1967-08-03

Description

Vorrichtung zum Schutze des hinteren Bodens einer Rakete Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schutze des hinteren Bodens einer Rakete, insbesondere einer Pulverrakete, gegen den thermischen und erosiven Angriff der Antriebsgase durch Benutzung der Verbrennung einer zusätzlichen Pulverladung.
Bei der Verbrennung von Pulver in Raketen entsteht bekanntlich eine sehr heiße Flamme, die insbesondere auf den hinteren Boden der Rakete sowie auf den Eintrittsbereich der Düse schlägt, wodurch eine sehr rasche Erosion dieser Bauteile eintritt.
Man hat daher vorgeschlagen, diese Raketenteile dadurch zu schützen, daß man durch Schlitze besondere Kühlmittel, z. B. Helium oder eine unter Druck gesetzte Flüssigkeit, in den Treibstrom vor dem Düsenbereich einströmen läßt. Derartige Kühlmaßnahmen haben jedoch den Nachteil, daß besondere Vorrichtungen notwendig sind, welche das Kühlmittel dem Hauptstrom zuführen. Das Gewicht der Rakete vergrößert sich dadurch, und die Konstruktion der Rakete wird komplizierter. Außerdem liefern die Kühlmittel keinen Beitrag zum Schub (USA.-Patentschriften 2 544 422, 3 005 338).
Bei einer Rakete, die mehrere um eine zentrale Ablenkplatte ringförmig angeordnete Düsen aufweist und bei der die aus einem zentralen Kanal kommende Flamme voll auf die Umlenkplatte auftrifft, hat man vorgeschlagen, eine zusätzliche Pulverladung auf der Umlenkplatte anzubringen. Das von der Zusatzladung erzeugte Gas strömt zunächst dem Hauptstrom etwas entgegen und wird von ihm dann mitgerissen. Die Zusatzladung enthält den gleichen Treibstoff wie die Hauptladung. Durch diese Anordnung ist zwar vermieden, daß der Primärtreibstrahl voll auf den Boden der Rakete auftrifft, aber eine Kühlung und insbesondere ein Schutz des Düseneinlaufs kann damit naturgemäß nicht erzielt werden (französische Patentschrift 1327 090).
Aufgabe der Erfindung ist es, den hinteren Boden und den Düseneinlauf einer Pulverrakete mit möglichst geringem Aufwand gegen übermäßige thermische Belastung und Erosion zu schützen.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die zusätzliche Pulverladung in einem den Eintritt der Düse umgebenden ringförmigen Sitz untergebracht ist und im Vergleich zu den Antriebsgasen weniger heiße und weniger erosive Gase abstrahlt.
Die Verwendung zweier Ladungen verschiedener Verbrennungstemperatur ist an sich schon vorgeschlagen worden, und zwar bei Gewehrpatronen. Man ging jedoch dabei von zwei konzentrisch zueinander angeordneten Ladungen aus, die normalerweise durch ein Rohr voneinander getrennt sind. Die äußere Ladung mit der niedrigeren Verbrennungstemperatur dient dabei zum Schutz des Gewehrlaufs. Eine solche Anordnung ist jedoch zum Schutz des hinteren Bodens einer Pulverrakete ungeeignet (deutsche Auslegeschrift 1031 184).
Die Erfindung besitzt den Vorteil der konstruktiven Einfachheit. Außerdem wird durch die vorgeschlagene Anordnung das Totgewicht der Rakete verringert.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Form des Düseneinlaufs und damit die Einlaufströmung während des Betriebs unverändert bleiben.
An Hand einer Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 das hintere Teil einer Rakete bekannter Bauart, F i g. 2 und 3 entsprechende Ansichten mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vor bzw. nach Zündung der Rakete.
Die Ummantelung 1 ist mit einem Schutz 2 ausgekleidet, der im Eintrittsbereich der Düse 4 am hinteren Boden der Rakete eine Wulstzone 3 bildet. Die Düse besteht aus einem feuerfesten Einsatz 5, der den Düsenhals bildet und zwischen dem Boden 3 der Rakete und dem Diffusorabschnitt 6 angeordnet ist. Der Diffusorabschnitt 6 ist mit der Ummantelung 1 durch ein Zwischenstück 7 verbunden. Zwischen dem Düsenhals 5 und dem Zwischenstück 7 ist ein Isolierteil 8 eingeschoben. Eine solche Anordnung ist bekannt.
Gemäß der Erfindung ist -in dem Raketenboden 3 um den Eintritt der Düse 4 herum ein ringförmiger Sitz 11 vorgesehen,. in dem eine zusätzliche Pulverladung 12 untergebracht wird. Die Zusammensetzung dieser Zusatzladung ist derart, daß bei ihrer Verbrennung weniger heiße und weniger erosive Gase als bei der Verbrennung der Hauptladung entstehen. Die Zusammensetzung der Zusatzladung mag z. B. bestehen aus 50 bis 75 °% Ammoniumnitrat, 50 bis 25 % Bindemittel, wie etwa Polysulfid, Polybutadien, Polyurethan oder Venylpolyester, und schließlich einem Weichmacher.
Die verhältnismäßig kalten, nichterosiven, aus der Verbrennung der Pulverladung 12 stammenden Gase halten den heißen, erosiven Gasstrahl der primären Pulverladung vom Raketenboden 3 fern und überstreichen die Wand des Düsenhalses 5, so daß sich längs der Wand eine gasförmige Schutzschicht bildet, wie sie durch die gestrichelten Linien in F i g. 3 angedeutet ist.
Die Verbrennung der zusätzlichen Pulverladung 12 trägt natürlich zum Schub der Rakete bei. Gleichzeitig verringert sich das Gewicht der Rakete, weil die Masse der Zusatzladung abnimmt.

Claims

Patentanspruch: Vorrichtung zum Schutze des hinteren Bodens einer Rakete, insbesondere einer Pulverrakete, gegen den thermischen und erosiven Angriff der Antriebsgase durch Benutzung. der Verbrennung einer zusätzlichen Pulverladung, d a d u r c h g e -kennzeichnet, daß die zusätzliche Pulverladung in einem den Eintritt der Düse umgebenden ringförmigen Sitz untergebracht ist und im Vergleich zu den Antriebsgasen weniger heiße und weniger erosive Gase abstrahlt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1031184; französische Patentschrift Nr. 1327 090; USA.-Patentschriften Nr. 3 005 338, 2 544 422.