установка для испытаний ракетных двигателей твердого топлива

Формула изобретения

Установка для испытаний малогабаритных ракетных двигателей твердого топлива (РДТТ), содержащая накопительную емкость и систему очистки продуктов сгорания, связанных между собой газодинамическим трактом, отличающаяся тем, что накопительная емкость установлена непосредственно после двигателя и герметично соединена с его соплом, при этом в газодинамическом тракте между накопительной емкостью и системой очистки установлен газоохладитель.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в производстве оборудования для испытаний ракетных двигателей твердого топлива (РДТТ), а также сжигания топлива в процессе их утилизации с обеспечением требований экологической безопасности.

Испытания РДТТ, а также их утилизация, связанная с сжиганием топлива, по истечении сроков эксплуатации представляют серьезную проблему из-за опасности загрязнения окружающей среды вредными продуктами сгорания.

Из патентных источников информации известно устройство для безопасного сжигания РДТТ (см. патент США №6101957). Устройство содержит камеру дожигания большого объема, в которую поступают продукты сгорания из камеры РДТТ. В камере дожигания продукты сгорания смешиваются с воздухом, догорают и истекают в атмосферу, проходя через выходное сопло, имеющее многоступенчатый контур для турбулизации потока.

Известна также установка для утилизации двигателей специального назначения ракетных комплексов, в которой газы после сжигания РДТТ проходят сначала через газодинамический тракт с наполнителем, а затем поступают в емкость, в которой собираются конденсат и газы, а затем выводятся на дальнейшую очистку и нейтрализацию (см. тезисы докладов Корепанова М.А. и др. «Утилизация двигателей специального назначения ракетных комплексов», опубликованного в сборнике докладов международного семинара «Научно-технический потенциал военно-промышленного комплекса Западного Урала» 17-27 июня 2001 г. Пермь, Россия УДК 576.8:621:6285:660).

По совокупности признаков установка является наиболее близкой к заявляемой.

Недостаток известной установки заключается в неполной очистке продуктов сгорания от твердых частиц и окислов из-за неоптимального по температуре и размерам частиц состава газо-воздушной смеси, поступающей на фильтрующие материалы системы очистки, а также в отсутствии требований по месту установки РДТТ (до накопительной емкости или внутри ее), что может в условиях размещения двигателя внутри накопительной емкости привести к разрушению двигателя из-за воздействия на него тепловых и динамических нагрузок, возникающих внутри накопительной емкости от работающего двигателя.

Технической задачей настоящего изобретения является устранение указанного недостатка.

Технический результат достигается тем, что в установке для испытаний ракетных двигателей, содержащей накопительную емкость и систему очистки продуктов сгорания, связанных между собой газодинамическим трактом, накопительная емкость установлена непосредственно после двигателя и герметично соединена с его соплом, при этом в газодинамическом тракте, между накопительной емкостью и системой очистки установлен газоохладитель.

На чертеже представлена функциональная схема установки, на которой обозначены:

1 - ракетный двигатель;

2 - накопительная емкость;

3 - газодинамический тракт;

4 - газоохладитель;

5 - система очистки.

Установка работает следующим образом: продукты сгорания из РДТТ (1) поступают в накопительную емкость (2), в которой, расширяясь, охлаждаются до температуры ˜ 150°С. При этом наиболее тяжелые частицы размером более 100 мкм остаются в емкости, из которой они периодически удаляются и направляются на полигон для захоронения. Далее продукты сгорания через газодинамический тракт (3) поступают в газоохладитель (4), где происходит понижение температуры газо-воздушной смеси со скоростью 2·10⁴ к/c в течение 0.01 с, что приводит к образованию частиц со средним размером 0,07 мкм и тем самым завершается формирование ультрадисперсных частиц продуктов сгорания, т.е. формируется оптимальный состав газо-воздушной смеси по температуре и размерам частиц, обеспечивающий эффективную очистку фильтрующими материалами системы очистки (5).

Размещение РДТТ в условиях вне накопительной емкости повышает безопасность проведения работ.

Использование установки позволяет обеспечить экологически безопасные испытания и сжигание РДТТ.

Экономическая эффективность изобретения заключается в предотвращении экологических ущербов от сжигания зарядов РДТТ на открытом воздухе.