RU2213245C1 - Gas generator solid-propellant charge - Google Patents

Gas generator solid-propellant charge

Info

Publication number
RU2213245C1
RU2213245C1 RU2002108273A RU2002108273A RU2213245C1 RU 2213245 C1 RU2213245 C1 RU 2213245C1 RU 2002108273 A RU2002108273 A RU 2002108273A RU 2002108273 A RU2002108273 A RU 2002108273A RU 2213245 C1 RU2213245 C1 RU 2213245C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
charge
channel
propellant charge
igniter
solid
Prior art date
Application number
RU2002108273A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.Т. Никитин
А.И. Жирков
М.В. Мельниченко
Е.А. Медведев
В.И. Колесников
Э.А. Энкин
В.А. Зорин
Н.Н. Федченко
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов"
Федеральное государственное унитарное предприятие "Пермский завод им. С.М. Кирова"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов", Федеральное государственное унитарное предприятие "Пермский завод им. С.М. Кирова" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов"
Priority to RU2002108273A priority Critical patent/RU2213245C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2213245C1 publication Critical patent/RU2213245C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Air Bags (AREA)

Abstract

FIELD: rocketry. SUBSTANCE: proposed solid-propellant charge consists of weight of igniting composition enclosed in envelope made of polyethylene terephthalate film laminated with polyethylene and made in form of shot belt coiled into cylinder with central channel. Each pocket of shot belt is filled up with sealed dense powder pack element. Shot belt, with its outer diameter, adjoins inner surface of combustion chamber without clearance. Invention makes it possible to create easy to manufacture solid- propellant charge for cylindrical combustion chambers with length-to-diameter ratio close to or greater than unity. EFFECT: high adaptability to manufacture of solid-propellant charge. 2 cl, 9 dwg

Description

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при проектировании, отработке и изготовлении твердотопливных зарядов для газогенераторов, в частности для катапульт ракет и других устройств. The invention relates to the field of rocket technology and can be used in the design, development and manufacture of solid propellant charges for gas generators, in particular for catapults of rockets and other devices.

Особенностью катапультных устройств применительно к твердотопливному заряду является:
- малый диаметр камеры для размещения заряда;
- малое время заполнения газом от сгорания заряда свободного подпоршневого объема;
- увеличение подпоршневого объема при движении поршня под воздействием пороховых газов.
A feature of ejection devices in relation to solid propellant charge is:
- small diameter of the chamber to accommodate the charge;
- short time filling with gas from combustion of the charge of the free piston volume;
- an increase in the piston volume when the piston moves under the influence of powder gases.

Существующее решение - использование в качестве заряда конструкции, представляющей собой связку цилиндрических канальных шашек твердого топлива, забронированных по наружной поверхности с целью обеспечения прогрессивного газоприхода - требует для размещения заряда камеры относительно большого диаметра. (Заряды 9Х198, 9Х198-01, см. "Пороховые заряды к газогенераторам и пороховым аккумуляторам давления", Каталог ЦНИИНТИ, 1987). The existing solution — using as a charge a structure consisting of a bunch of cylindrical channel blocks of solid fuel, booked on the outer surface in order to provide a progressive gas inlet — requires a relatively large diameter to accommodate the charge of the chamber. (Charges 9X198, 9X198-01, see "Powder charges for gas generators and powder pressure accumulators", Catalog TSNIINTI, 1987).

Использование в качестве заряда катапульты воспламенителей с пленочной оболочкой, которые обеспечивают быстрый газоприход за счет малого времени сгорания зерен дымного пороха и представляют собой по форме диски разной толщины, невозможно по двум причинам:
1) данные воспламенители дают прогрессивно-дегрессивный характер кривой газоприхода;
2) конструкция обеспечивает соотношение толщины воспламенителя к его диаметру 0,2. ..0,7. Предусмотренное соотношение продиктовано, с одной стороны, технологическими ограничениями по формованию оболочек воспламенителя из полиэтилентерефталатной пленки, ламинированной полиэтиленом, а с другой стороны, практика отработки воспламенителей для ракетной техники указанной конструкции показала, что эффективность воспламенителей, имеющих соотношение толщины к диаметру около и более единицы, падает. К тому же воспламенитель, имеющий толщину, близкую по размеру к его диаметру, а тем более больше, заключенный в трубу (камеру сгорания), при воздействии пиропатрона приведет к нерасчетному подъему давления или разрушению газогенератора из-за того, что со стороны пиропатрона навеска воспламенительного состава воспламенилась, а отверстия опорной решетки для выхода пороховых газов с противоположной стороны еще перекрыты невоспламенившейся частью воспламенителя.
The use of film-coated igniters as a catapult charge, which provide fast gas intake due to the short time of combustion of smoke powder grains and are disks of different thicknesses in shape, is impossible for two reasons:
1) these igniters give a progressive-degressive character of the gas intake curve;
2) the design provides a ratio of the thickness of the igniter to its diameter of 0.2. ..0.7. The stipulated ratio is dictated, on the one hand, by technological limitations on the formation of igniter shells from a polyethylene terephthalate film laminated with polyethylene, and on the other hand, the practice of developing igniters for rocket technology of this design has shown that the efficiency of igniters having a thickness to diameter ratio of about and more than one, falls. In addition, an igniter having a thickness close in size to its diameter, and even more so, enclosed in a pipe (combustion chamber), when exposed to a squib, will lead to an unaccounted pressure buildup or destruction of the gas generator due to the fact that the igniter hinge from the side of the squib of the composition ignited, and the holes of the support grill for the exit of powder gases from the opposite side are still blocked by the non-ignited part of the igniter.

В качестве прототипа патентуемой конструкции заряда рассматривается конструкция заряда воспламенителя, описанная в патенте Российской Федерации 2170842 С1. As a prototype of the patented charge design, the igniter charge structure described in the patent of the Russian Federation 2170842 C1 is considered.

Конструкция и работа выбранного в качестве прототипа заряда воспламенителя поясняются фиг. 1, 2 и 3. The design and operation of the igniter charge selected as a prototype are illustrated in FIG. 1, 2 and 3.

На фиг. 1 изображена конструкция прототипа:
1 - сварная оболочка из полимерной пленки;
2 - навеска воспламенительного состава;
3 - полиэтиленовая оболочка;
4 - оболочка из полиэтилентерефталатной пленки;
5 - воспламенитель в виде "гармошки";
6 - клей;
7 - бандаж.
In FIG. 1 shows the design of the prototype:
1 - a welded shell of a polymer film;
2 - hitch igniter composition;
3 - polyethylene sheath;
4 - a shell of polyethylene terephthalate film;
5 - igniter in the form of an "accordion";
6 - glue;
7 - bandage.

На фиг. 2 представлен воспламенитель-"гармошка" в камере твердотопливного газогенератора:
2 - навеска воспламенительного состава;
8 - стенки камеры сгорания;
9 - опорная решетка.
In FIG. 2 shows an accordion igniter in a chamber of a solid fuel gas generator:
2 - hitch igniter composition;
8 - walls of the combustion chamber;
9 - support grid.

На фиг. 3 показаны кривые газоприхода прототипа:
а - при последовательном загорании секций;
б - при начальном зажжении 2-3 секций.
In FIG. 3 shows the gas intake curves of the prototype:
a - with sequential tanning of sections;
b - with an initial ignition of 2-3 sections.

Конструкция воспламенителя, принятая за прототип, состоит из размещенной в сварной оболочке из полиэтиленовой пленки 1 и навески воспламенительного состава 2. Внутренний слой оболочки 3 выполнен из полиэтилена, а наружный из полиэтилентерефталата или же оболочка 4 выполнена из полиэтилентерефталатной пленки, ламинированной полиэтиленом. Оболочка выполнена в виде прямоугольного пакета, разделенного поперечными перемычками на секции. Секции могут быть расположены в виде "гармошки" 5 и соединены между собой с помощью клея 6 или же скреплены бандажом 7. The design of the igniter, taken as a prototype, consists of a plastic film 1 placed in a welded shell and a sample of igniter composition 2. The inner layer of the shell 3 is made of polyethylene, and the outer layer of polyethylene terephthalate or the shell 4 is made of polyethylene terephthalate film laminated with polyethylene. The shell is made in the form of a rectangular package, divided by transverse jumpers into sections. Sections can be arranged in the form of an "accordion" 5 and interconnected with glue 6 or fastened with a bandage 7.

Конструкция технологична, обеспечивает быстрый газоприход, однако применительно к твердотопливному газогенератору катапульта имеет ряд недостатков, исключающих ее использование:
1) Прямоугольная форма воспламенителя не обеспечивает его оптимальное размещение в цилиндрической удлиненной камере сгорания.
The design is technologically advanced, provides a quick gas intake, however, in relation to a solid fuel gas generator, the catapult has a number of disadvantages that preclude its use:
1) The rectangular shape of the igniter does not ensure its optimal placement in a cylindrical elongated combustion chamber.

2) Воспламенитель, выполненный в форме "гармошки", требует для обеспечения эксплуатационной надежности закрепления в цилиндрической камере сгорания с помощью специальных узлов крепления. 2) An ignitor made in the form of an “accordion” requires fastening in a cylindrical combustion chamber using special attachment points to ensure operational reliability.

3) Из-за наличия нескольких двойных стенок смежных секций на пути действия пиропатрона будет иметь место задержка воспламенения. 3) Due to the presence of several double walls of adjacent sections on the path of action of the igniter, there will be a delay in ignition.

4) Воспламенитель перекрывает большую часть отверстий опорной решетки на пути действия пиропатрона и, таким образом, не будет обеспечиваться надежная работа газогенератора (фиг. 2). 4) The igniter covers most of the holes of the support grid in the path of the pyro cartridge and, thus, reliable operation of the gas generator will not be ensured (Fig. 2).

5) Воспламенитель в данном конструктивном исполнении не дает прогрессивный газоприход, необходимый для твердотопливных зарядов для газогенераторов. Последовательное загорание секций приведет к получению кривой газоприхода, изображенной на фиг.3. В случае зажжения пиропатроном первой секции, от которой последовательно воспламеняются оставшиеся секции, имеем вариант кривой "а", в случае зажжения одновременно 2-3 секций имеем вариант кривой "б". Такие кривые не обеспечивают надежную работу катапульты из-за возможного заклинивания поршня при спадах давления. 5) The ignitor in this design does not give the progressive gas intake necessary for solid fuel charges for gas generators. Sequentially illuminating the sections will result in a gas intake curve shown in FIG. In the case of ignition with a squib cartridge of the first section, from which the remaining sections are sequentially ignited, we have a variant of curve “a”, in the case of ignition at the same time 2-3 sections we have a variant of curve “b”. Such curves do not ensure reliable operation of the catapult due to possible jamming of the piston during pressure drops.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является создание высокотехнологичной, поддающейся полной автоматизации процесса изготовления конструкции твердотопливного заряда, состоящего из навески воспламенительного состава и полимерной оболочки, например, полиэтилентерефталатной пленки, ламинированной полиэтиленом применительно к цилиндрическим камерам сгорания с соотношением длины к диаметру, близким или большим единицы. The technical result of the invention is the creation of a high-tech, fully automated process for manufacturing a solid fuel charge structure consisting of a sample of an igniter composition and a polymer shell, for example, a polyethylene terephthalate film laminated with polyethylene as applied to cylindrical combustion chambers with a ratio of length to diameter close to or greater than one.

Технический результат достигается за счет того, что в твердотопливном заряде газогенератора, состоящем из навески воспламенительного состава, заключенного в оболочку из полиэтилентерефталатной пленки, ламинированной полиэтиленом, выполненном в виде патронташа, свернутого в цилиндр с центральным каналом, каждый карман патронташа заполнен элементом порохового состава плотной упаковки в загерметизированном виде, а патронташ своим наружным диаметром прилегает к внутренней поверхности камеры сгорания без зазора. The technical result is achieved due to the fact that in the solid fuel charge of the gas generator, consisting of a portion of the igniter composition, enclosed in a shell of polyethylene terephthalate film, laminated with polyethylene, made in the form of a bandolier, rolled into a cylinder with a central channel, each pocket of the bandolier is filled with an element of powder composition of dense packaging in a sealed form, and the bandoleer with its outer diameter is adjacent to the inner surface of the combustion chamber without a gap.

Оболочка из синтетической полимерной пленки скроена и сварена с помощью термосварки в виде патронташа, карманы которого заполнены воспламенительным составом и заварены с помощью термосварки. Патронташ свернут в цилиндр по диаметру камеры сгорания с образованием центрального канала. Длина такого заряда может быть больше его диаметра и рассчитывается исходя из внутрибаллистических требований. Каждый заполненный карман получает продольную жесткость и устойчивость за счет прочной полиэтилентерефталатной, ламинированной полиэтиленом, пленки и плотного заполнения заваренного кармана воспламенительным составом. A shell made of a synthetic polymer film is cut and welded using heat sealing in the form of a cartridge belt, the pockets of which are filled with an igniter and welded using heat sealing. The bandolier is rolled into a cylinder along the diameter of the combustion chamber to form a central channel. The length of such a charge can be greater than its diameter and is calculated on the basis of intra-ballistic requirements. Each filled pocket receives longitudinal stiffness and stability due to the strong polyethylene terephthalate laminated with polyethylene film and the dense filling of the welded pocket with an igniter composition.

Предлагаемая конструкция сочетает в себе как достоинства прототипа (простота изготовления, технологичность, малые трудозатраты, низкая стоимость, возможность полной автоматизации процесса изготовления), так и характеризуется новыми существенными признаками и качествами. The proposed design combines both the advantages of the prototype (ease of manufacture, manufacturability, low labor costs, low cost, the ability to fully automate the manufacturing process), and is characterized by new significant features and qualities.

Первым существенным отличием предлагаемой конструкции является выполнение его в виде патронташа из прочной полиэтилентерефталатной пленки, ламинированной полиэтиленом, карманы которого заполнены воспламенительным составом с твердым топливом и загерметизированы с помощью термосварки. The first significant difference of the proposed design is its implementation in the form of a bandolier from a durable polyethylene terephthalate film laminated with polyethylene, the pockets of which are filled with an igniter composition with solid fuel and sealed by heat sealing.

Вторым существенным признаком является образование за счет свертывания патронташа в цилиндр центрального канала, такого в просвете, чтобы обеспечивалось зажжение от расширяющегося форса пламени пиропатрона в первую очередь прилегающей к опорной решетке части заряда. За счет этого исключается нерасчетный подъем давления в камере твердотопливного газогенератора и обеспечивается прогрессивный газоприход в запоршневом объеме катапульты. The second significant feature is the formation of a central channel, such as in the lumen, by folding the bandole into the cylinder, so that ignition from the expanding force of the flame of the pyrocartridge, primarily adjacent to the support grid, is part of the charge. Due to this, an off-design pressure rise in the chamber of the solid fuel gas generator is eliminated and a progressive gas intake in the piston volume of the catapult is ensured.

Минимальная площадь проходного сечения канала может быть выполнена исходя из обеспечения расстояния места встречи форса пламени пиропатрона с зарядом не более 9 минимальных диаметров канала со стороны выхода газов из канала. The minimum passage area of the channel can be performed on the basis of ensuring the distance of the meeting place of the force of flame of the pyro cartridge with a charge of not more than 9 minimum channel diameters from the gas outlet side of the channel.

Изобретение поясняется следующими чертежами. The invention is illustrated by the following drawings.

На фиг. 4 изображена патентуемая конструкция в виде заваренного (герметичного) патронташа:
2 - навеска воспламенительного состава;
10 - полиэтилентерефталатная, ламинированная полиэтиленом оболочка;
11 - сварные швы.
In FIG. 4 shows a patentable design in the form of a brewed (sealed) bandoleer:
2 - hitch igniter composition;
10 - polyethylene terephthalate, laminated polyethylene sheath;
11 - welds.

На фиг. 5 представлено поперечное сечение вариантов исполнения патентуемой конструкции заряда. In FIG. 5 is a cross-sectional view of embodiments of a patented charge design.

На фиг. 6 изображена картина загорания патентуемого заряда:
2 - навеска воспламенительного состава;
8 - стенки камеры сгорания;
9 - опорная решетка;
12 - форс пламени пиропатрона;
13 - канал заряда.
In FIG. 6 shows a picture of the ignition of a patent charge:
2 - hitch igniter composition;
8 - walls of the combustion chamber;
9 - a support lattice;
12 - force flame pyro cartridge;
13 - channel charge.

На фиг. 7 приведена кривая газоприхода заряда по ОСТ 84-2205-88:
14 - прогрессивный участок кривой;
15 - дегрессивный участок кривой.
In FIG. 7 shows the curve of the gas intake charge according to OST 84-2205-88:
14 - progressive section of the curve;
15 - degressive section of the curve.

На фиг. 8 приведена кривая газоприхода патентуемой конструкции;
14 - прогрессивный участок кривой;
15 - участок спада кривой.
In FIG. 8 shows a gas curve of a patented design;
14 - progressive section of the curve;
15 - section of the decline of the curve.

На фиг. 9 показан начальный момент воспламенения и горения патентуемого заряд:
2 - навеска воспламенительного состава;
8 - стенки камеры сгорания;
9 - опорная решетка;
12 - форс пламени пиропатрона;
16 - истекающие потоки пороховых газов.
In FIG. 9 shows the initial moment of ignition and combustion of the patented charge:
2 - hitch igniter composition;
8 - walls of the combustion chamber;
9 - a support lattice;
12 - force flame pyro cartridge;
16 - flowing out flows of powder gases.

Свернутый в цилиндр патронташ, несмотря на несоединенные термосваркой крайние элементы, представляет собой в камере твердотопливного газогенератора жесткую конструкцию за счет жесткости самих карманов и ограничивающих развертывание патронташа стенок камеры сгорания. Патронташ в таком виде образует центральный канал, что очень важно как для обеспечения нормальной работы (сгорания) заряда, так и для обеспечения прогрессивного газоприхода. Жесткая конструкция заряда гарантирует его нормальную эксплуатацию без узлов крепления, кроме опорной решетки (фиг.6). The cartridge belt rolled into a cylinder, despite the extreme elements not connected by heat sealing, is a rigid structure in the chamber of a solid fuel gas generator due to the stiffness of the pockets themselves and the walls of the combustion chamber restricting the deployment of the cartridge belt. The bandolier in this form forms a central channel, which is very important both for ensuring normal operation (combustion) of the charge, and for ensuring a progressive gas intake. The rigid design of the charge ensures its normal operation without attachment points, except for the support grid (Fig.6).

Поясним механизм газоприхода заряда и обеспечения прогрессивного газоприхода предлагаемой конструкции заряда. Let us explain the mechanism of the gas intake of the charge and providing a progressive gas arrival of the proposed charge design.

Как известно, газоприход (G) определяется поверхностью (S) горения заряда и скоростью горения топлива (U):
G=S•U.
As you know, the gas inlet (G) is determined by the surface (S) of the combustion of the charge and the burning rate of the fuel (U):
G = S • U.

Исходя из выражения для G ясно, что прогрессивный характер кривой газоприхода во времени (t) G=(t) обеспечивается в случае увеличения поверхности горения заряда в процессе его выгорания. Based on the expression for G, it is clear that the progressive nature of the gas inlet curve in time (t) G = (t) is ensured in the case of an increase in the combustion surface of the charge during its burning out.

Если заряд представляет собой навеску из отдельных гранул твердого топлива, а длина заряда меньше его диаметра, то известные конструкции обеспечивают прогрессивно-дегрессивную кривую газоприхода (фиг.7). Участок 14 характеризует загорание гранул по всему объему заряда, а участок 15 дегрессивное догорание гранул. If the charge is a sample of individual granules of solid fuel, and the length of the charge is less than its diameter, then the known designs provide a progressive-degressive curve of the gas inlet (Fig.7). Section 14 characterizes the ignition of the granules over the entire volume of the charge, and section 15 degenerates the combustion of the granules.

Механизм такой кривой обеспечивается "прошиванием" заряда форсом пламени пиропатрона насквозь с воспламенением гранул твердого топлива практически одновременно по всему объему. The mechanism of such a curve is provided by "piercing" the charge with force of the flame of the pyro cartridge through and through ignition of the solid fuel granules almost simultaneously throughout the volume.

Отличие патентуемого заряда по механизму образования газоприхода от прототипа и от известных зарядов прогрессивного горения, представляющих собой одну или несколько монолитных цилиндрических шашек с центральным каналом, забронированных по наружной поверхности, заключается в том, что прогрессивный газоприход патентуемого заряда обеспечивается за счет направленного воспламенения гранул твердого топлива от канальной к наружной поверхности. The difference between the patentable charge by the gas entry formation mechanism from the prototype and from the known progressive combustion charges, which are one or several monolithic cylindrical blocks with a central channel, reserved on the outer surface, is that the progressive gas passage of the patent charge is provided due to the directional ignition of solid fuel granules from channel to the outer surface.

Если в дискообразных по форме воспламенителях с пленочной оболочкой и гранулированной навеской твердого топлива воспламенение всех гранул происходит, как сказано выше, практически одновременно по всему объему при их разлете, а затем идет дегрессивное догорание гранул (см. фиг.7), то в патентуемом заряде форс пламени пиропатрона, действуя через канал заряда, воздействует на оболочку заряда только по касательной, прожигает ее и воспламеняет гранулы твердого топлива со стороны канала. Газоприход обеспечивается одновременно за счет распространения фронта воспламенения по своду и длине заряда и за счет горения гранул. Пока фронт воспламенения распространяется по своду и длине заряда, первые воспламенившиеся гранулы успевают сгореть. If in granular disk-shaped ignitors with a film shell and a granular sample of solid fuel, the ignition of all granules occurs, as mentioned above, almost simultaneously throughout the entire volume when they expand, and then the granules burn out after burning (see Fig. 7), then in the patented charge the force of the pyrocartridge flame, acting through the charge channel, acts on the charge shell only tangentially, burns it and ignites the solid fuel granules from the channel side. The gas intake is provided simultaneously due to the propagation of the ignition front along the arch and the length of the charge and due to the combustion of granules. While the ignition front propagates along the arch and the length of the charge, the first ignited granules have time to burn.

Опыт отработки воспламенителей и исследование горения зарядов твердого топлива (Саммерфилд М. Исследования ракетных двигателей на твердом топливе. - Изд. иностр. литер., 1963) показывает, что воспламенение гранулированного топлива в своде заряда идет примерно в 5 раз быстрее сгорания, например, быстрогорящих гранул крупнозерненного дымного пороха. Из приведенной "картины" горения патентуемого заряда вытекает, что газоприход носит на большем участке кривой G=f(t) прогрессивный характер и что за счет большей величины горящего свода заряда в сравнении с горящим сводом гранул дегрессивный участок кривой G=f(t) начинается в момент, когда фронт воспламенения достигнет внешней поверхности и воспламенит гранулы на всей длине заряда. Ясно, чем больше величина горящего свода заряда и его длина, тем участок прогрессивного горения будет длительнее в сравнении с дегрессивным. The experience of developing igniters and studying the combustion of solid fuel charges (Summerfield M. Research of solid propellant rocket engines. - Ed. Foreign literature., 1963) shows that the ignition of granular fuel in the charge vault is approximately 5 times faster than combustion, for example, of fast-burning granules of coarse smoke powder. It follows from the “pattern” of combustion of the patented charge that the gas inlet is progressive in a larger section of the curve G = f (t) and that due to the larger size of the burning arch of the charge, the degressive section of the curve G = f (t) begins at the moment when the ignition front reaches the outer surface and ignites the granules along the entire length of the charge. It is clear that the larger the size of the burning arch of the charge and its length, the longer the progressive burning section will be in comparison with the degressive one.

В работе Шапиро Я.М. и др. Теория ракетного двигателя на твердом топливе. - М. : Воениздат, 1966 показано, что большой газоприход в канальный объем заряда может приводить к нерасчетному подъему давления пороховых газов. Во избежание этого авторами работы установлено, что отношение канальной поверхности горения Sкан=П•L, где П-периметр проходного сечения канала заряда, L-длина заряда, к площади проходного сечения канала Sпс должно быть не более 180, т.е.In the work of Shapiro Ya.M. et al. The theory of solid propellant rocket engine. - M.: Military Publishing House, 1966, it is shown that a large gas inlet to the channel charge volume can lead to an off-design pressure rise of powder gases. To avoid this work the authors found that the ratio of the channel of the combustion surface kan S = P • L, where P-perimeter flow section of the channel charge, L-charge length to channel flow area S ps should be less than 180, i.e.

Figure 00000002

Из приведенного выше следует, что указанное отношение применительно к патентуемому заряду должно быть, по крайней мере, в пять раз меньше. Тогда, используя приведенное неравенство применительно к патентуемому заряду, можно записать необходимую минимальную длину воспламеняемой части канала:
Figure 00000003

где Дпр - диаметр цилиндрического канала, равного по площади проходного сечения каналу некруглой формы.
Figure 00000002

From the above it follows that the indicated ratio with respect to the patented charge should be at least five times less. Then, using the above inequality in relation to the patented charge, you can write the required minimum length of the flammable part of the channel:
Figure 00000003

where D CR - the diameter of the cylindrical channel, equal in area to the passage through passage to a non-circular channel.

Из приведенного неравенства следует, что для зарядов, у которых требуется выполнять канал такого сечения, чтобы расширяющийся форс пламени пиропатрона воспламенял его на длине L6 ≤ 9Дпр со стороны выхода газов. Воспламеняя в первую очередь канал заряда в этой части, фронт пламени воспламенения будет продвигаться как по своду, так и к передней части заряда. При этом дополнительно к канальному отверстию для истечения газов открываются отверстия опорной решетки (фиг.9), что позволяет избежать нерасчетного подъема давления.From the above inequality it follows that for charges in which it is required to carry out a channel of such a cross section that the expanding force of the pyro cartridge flame ignites it at a length L 6 ≤ 9D pr from the gas outlet side. Primarily igniting the charge channel in this part, the ignition flame front will advance both along the arch and towards the front of the charge. At the same time, in addition to the channel opening for the outflow of gases, the openings of the support lattice open (Fig. 9), which avoids an off-design pressure rise.

Такое горение могут обеспечить заряды, использующие твердое топливо как в виде гранул, так и в виде другой формы элементов. Such combustion can be ensured by charges using solid fuel both in the form of granules and in the form of another form of elements.

Количество карманов заряда определяется исходя из геометрических весовых и баллистических требований, а также исходя из обеспечения расчетного закона изменения давления в камере сгорания и в запоршневом объеме катапульты. The number of charge pockets is determined on the basis of geometric weight and ballistic requirements, as well as on the basis of ensuring the design law of pressure changes in the combustion chamber and in the piston volume of the catapult.

Экспериментальное изготовление трехэлементного заряда (самого сложного с точки зрения обеспечения округлой формы) подтвердило его жесткость, образование центрального канала. За счет прочной связи элементов сварными перемычками (швами) и плотной упаковки элементов при большем их количестве (4...6) не произойдет западания крайних, не связанных друг с другом элементов в канал. Большее чем шесть количество элементов в заряде нецелесообразно из-за снижения коэффициента заполнения камеры сгорания зарядом. Таким образом, обеспечивается постоянство центрального канала и свободный проход форса пламени пиропатрона. The experimental manufacture of a three-element charge (the most difficult in terms of providing a rounded shape) confirmed its rigidity, the formation of a central channel. Due to the strong connection of the elements with welded jumpers (seams) and the tight packing of the elements with a larger number of them (4 ... 6), extreme, non-connected elements will not sink into the channel. Larger than six, the number of elements in the charge is impractical due to a decrease in the fill factor of the combustion chamber with a charge. Thus, the constancy of the central channel and the free passage of the force of flame of the squib are ensured.

Конструкция в силу своей жесткости не требует узлов крепления его в камере сгорания. The design, by virtue of its rigidity, does not require its attachment points in the combustion chamber.

Наличие в предлагаемой конструкции заряда центрального канала позволяет разрабатывать заряды, длина которых больше их диаметра. The presence in the proposed design of the charge of the Central channel allows you to develop charges whose length is greater than their diameter.

В качестве воспламенительного состава (твердого топлива) может быть использован гранулированный дымный порох (крупнозерненный дымный порох, сферический порох, гранулы быстрогорящего баллиститного пороха, пиротехнические шарики, пиротехнические цилиндрические шашки и др.). As an ignition composition (solid fuel), granular smoke powder (coarse-grained smoke powder, spherical powder, granules of quick-burning ballistic powder, pyrotechnic balls, pyrotechnic cylindrical checkers, etc.) can be used.

Claims (2)

1. Твердотопливный заряд газогенератора, состоящий из навески воспламенительного состава, заключенного в оболочку из полиэтилентерефталатной пленки, ламинированной полиэтиленом, выполненный в виде патронташа, свернутого в цилиндр с центральным каналом, отличающийся тем, что каждый карман патронташа заполнен элементом порохового состава плотной упаковки в загерметизированном виде, а патронташ своим наружным диаметром прилегает к внутренней поверхности камеры сгорания без зазора. 1. The solid fuel charge of the gas generator, consisting of a sample of igniter, enclosed in a shell of polyethylene terephthalate film, laminated with polyethylene, made in the form of a bandoleer, rolled into a cylinder with a central channel, characterized in that each pocket of the bandoleer is filled with an element of powder composition in a tight seal in a sealed form , and the bandoleer with its outer diameter is adjacent to the inner surface of the combustion chamber without a gap. 2. Твердотопливный заряд газогенератора по п. 1, отличающийся тем, что минимальная площадь проходного сечения канала выполнена, исходя из обеспечения расстояния места встречи форса пламени пиропатрона с зарядом не более 9 минимальных диаметров канала со стороны выхода газов из канала. 2. The solid fuel charge of the gas generator according to claim 1, characterized in that the minimum passage area of the channel is made on the basis of ensuring the distance of the meeting point of the force of flame of the pyro cartridge with a charge of not more than 9 minimum channel diameters on the gas outlet side of the channel.
RU2002108273A 2002-04-01 2002-04-01 Gas generator solid-propellant charge RU2213245C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002108273A RU2213245C1 (en) 2002-04-01 2002-04-01 Gas generator solid-propellant charge

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002108273A RU2213245C1 (en) 2002-04-01 2002-04-01 Gas generator solid-propellant charge

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2213245C1 true RU2213245C1 (en) 2003-09-27

Family

ID=29777600

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002108273A RU2213245C1 (en) 2002-04-01 2002-04-01 Gas generator solid-propellant charge

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2213245C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2497005C1 (en) * 2012-04-09 2013-10-27 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" Solid-propellant gas generator for missile catapult
RU2515655C1 (en) * 2012-09-21 2014-05-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина" Gas dynamic pressure source
RU2747684C1 (en) * 2020-04-21 2021-05-12 Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") Charge for powder pressure generator (variants)
RU2802249C1 (en) * 2022-12-28 2023-08-23 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" Fuel cell made of solid fuel pellets

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2497005C1 (en) * 2012-04-09 2013-10-27 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" Solid-propellant gas generator for missile catapult
RU2515655C1 (en) * 2012-09-21 2014-05-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина" Gas dynamic pressure source
RU2747684C1 (en) * 2020-04-21 2021-05-12 Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") Charge for powder pressure generator (variants)
RU2802249C1 (en) * 2022-12-28 2023-08-23 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" Fuel cell made of solid fuel pellets

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8136450B2 (en) Thermally initiated venting system and method of using same
ES2241648T3 (en) DETONATOR.
US7387072B2 (en) Pulsed fluid jet apparatus and munition system incorporating same
RU2213245C1 (en) Gas generator solid-propellant charge
CN100445689C (en) A cartridge assembly for multiple projectiles
JP4657220B2 (en) Progressive propellant charge with high charge density
RU2390646C1 (en) Two-mode solid propellant rocket engine
Bernecker The deflagration-to-detonation transition process for high-energy propellants-a review
JP4054532B2 (en) Propulsion material formed on strips for large caliber guns
RU2513052C2 (en) Solid-propellant rocket engine to withdraw rocket jettisonable parts
RU2357181C1 (en) Gasdynamic pressure source
US9909848B2 (en) Munition having penetrator casing with fuel-oxidizer mixture therein
RU2260143C2 (en) Solid-propellant gas generator
RU2675983C1 (en) Cumulative-high-explosive charge engine
RU2289036C2 (en) Rocket catapult solid-reactant gas generator
US9175937B1 (en) Gasless ignition system and method for making same
JP3351211B2 (en) Explosive wire type crusher
RU2287714C2 (en) Solid-propellant boost charge for gas generator of rocket catapult
RU80695U1 (en) DETONATION DEVICE
RU99121133A (en) SOLID FUEL GAS GENERATOR WITH ADJUSTABLE PRESSURE PULSE TO STIMULATE WELLS
RU2312094C2 (en) Brush-type charge made out of the ballistite solid rocket propellant with the igniter
RU2690472C1 (en) Solid-propellant charge for starting jet engines
RU2213246C1 (en) Rocket engine solid-propellant charge igniter
RU2245450C1 (en) Solid-propellant rocket engine
RU2789247C1 (en) Explosive shock tube blast chamber

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20150514

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180402