PL66421Y1 - Wkladka weglowa do dyszy pocisku rakietowego - Google Patents

Description

2 PL 66 421 Υ1

Opis wzoru

Przedmiotem wzoru użytkowego jest wkładka węglowa do dyszy pocisku rakietowego, zbudowana z korpusu z grafitu polikrystalicznego nasycanego grafitem pirolitycznym i stosu pierścieni z grafitu pirolitycznego, wklejonego we wnękę korpusu od strony stożka wlotowego wkładki (dyszy).

Znane według polskiego patentu PL 174084 węglowe wkładki do dyszy pocisków rakietowych, zbudowane są z korpusu wykonanego z grafitu pirolitycznego (pirografitu) w kształcie tulei oraz piro-grafitowego stosu pierścieni przylegających do siebie powierzchniami czołowymi, prostopadłymi do wzdłużnej osi dyszy i połączonymi spoiną klejową przylegającą do ich zewnętrznych powierzchni bocznych oraz wewnętrznej powierzchni korpusu wkładki. Kanał przelotowy wkładki obejmuje w całości jej stożek wlotowy, kanał o średnicy minimalnej (kanał o przekroju krytycznym) oraz cały stożek wylotowy. Mikrowarstwy grafitu pirolitycznego (usytuowane wzdłuż kierunku krystalograficznego (a,b) wkładki osadzone są w niej prostopadle do wzdłużnej osi dyszy, zaś mikrowarstwy grafitu pirolitycznego korpusu wkładki dyszowej, są w nim osadzone równolegle do wzdłużnej osi dyszy. Materiał dyszy -grafit pirolityczny zapewnia odporność dyszy na erozyjne działanie gorących produktów spalania stałego paliwa rakietowego, przepływających w jej kanale z dużą prędkością, zaś powyższe zorientowanie mikrowarstw pirografitu we wkładce i korpusie dyszy, zapewnia ukierunkowane odprowadzanie ciepła przekazywanego od produktów spalania, kolejno przez wkładkę, prostopadle do wewnętrznej powierzchni korpusu dyszy, a następnie równolegle do osi wzdłużnej dyszy, wzdłuż jej korpusu. Ukierunkowane przekazywanie ciepła przez dyszę wynika z dużej anizotropii przewodzenia ciepła wykazywanej przez grafit pirolityczny, w zależności od kierunku przewodzenia ciepła tj. wzdłuż płaszczyzn krystalograficznych (a,b) oraz prostopadle do nich (kierunek krystalograficzny (c)). Wzdłuż płaszczyzn krystalograficznych (a,b) grafit pirolityczny posiada wysoki współczynnik przewodnictwa cieplnego porównywalny do przewodnictwa cieplnego miedzi, zaś w kierunku prostopadłym do nich (w kierunku krystalograficznym (c)), przewodnictwo cieplne grafitu pirolitycznego jest stosunkowo niewielkie, zazwyczaj mniejsze o dwa rzędy wielkości w porównaniu z przewodzeniem ciepła wzdłuż płaszczyzn krystalograficznych (a, b).

Znana jest również wkładka węglowa do dyszy małogabarytowego, przeciwlotniczego pocisku rakietowego krótkiego zasięgu, zbudowana z korpusu wykonanego z grafitu polikrystalicznego nasycanego grafitem pirolitycznym i stosu pierścieni pirografitowych wmontowanych od strony stożka wlotowego wkładki (dyszy) w cylindrycznej wnęce jej korpusu (Problemy Techniki Uzbrojenia i Radiolokacji 74 (2000) str. 33). Pierścienie pirografitowe przylegają do siebie powierzchniami czołowymi, prostopadłymi do wzdłużnej osi dyszy i połączone są spoiną klejową przylegającą do ich zewnętrznych powierzchni bocznych oraz wewnętrznej powierzchni korpusu wnęki korpusu. Przelotowy kanał utworzony przez stos pierścieni pirografitowych obejmuje cały stożek wlotowy wkładki, cały kanał o średnicy minimalnej (o przekroju krytycznym) oraz część stożka wylotowego wkładki.

Istota rozwiązania węglowej wkładki według wzoru użytkowego polega na tym, że kanał przelotowy stosu pierścieni pirografitowych (tworzących wkładkę pirografitową) obejmuje wyłącznie cały stożek wlotowy wkładki oraz cały kanał wkładki o średnicy minimalnej (o przekroju krytycznym).

Korpus dyszy wykonany z polikrystalicznego grafitu nasycanego węglem pirolitycznym oraz stos pierścieni pirografitowych są wystarczająco wytrzymałe na erozyjne - termiczne, chemiczne i mechaniczne oddziaływanie produktów spalania przepływających z dużą prędkością przez kanał przelotowy wkładki (dyszy), zwłaszcza w miejscach najbardziej narażonych na powyższe oddziaływania tj. objętych stożkiem wlotowym i kanałem o przekroju krytycznym. W porównaniu ze znanymi węglowymi wkładkami do dysz, w których stos pierścieni pirografitowych chroni cały stożek wlotowy, kanał o przekroju minimalnym oraz część stożka wylotowego, wkładka według wzoru użytkowego, w której stos pierścieni pirografitowych nie obejmuje stożka wylotowego, charakteryzuje się wyraźnie mniejszym udziałem pirografitu, kosztownego ze względu na technologię otrzymywania, co ma istotny wpływ na obniżenie kosztów jej wytwarzania.

Przedmiot wzoru użytkowego uwidoczniony jest na załączonym rysunku, przedstawiającym wkładkę węglową do dyszy pocisku rakietowego w widoku izometrycznym, w półprzekroju.

Wkładka węglowa do dyszy pocisku rakietowego zbudowana jest z korpusu 1, wykonanego z grafitu polikrystalicznego (elektrodowego) nasycanego grafitem pirolitycznym oraz stosu pierścieni 2 wykonanych z grafitu pirolitycznego, wmontowanych we wnękę korpusu i od strony stożka wlotowego 3 wkładki. Pierścienie 2 przylegają do siebie czołowo, przy czym mikrowarstwy (a,b) grafitu pirolitycznego w pierścieniach 2 zorientowane są prostopadle do wzdłużnej osi wkładki (dyszy). Stos pierścieni

Claims (1)

1. 3 PL 66 421 Υ1 pirografitowych 2 jest przyklejony do korpusu 1 poprzez ich boczne powierzchnie. Kanał przelotowy stosu pierścieni 2 obejmuje wyłącznie cały stożek wlotowy 3 wkładki (dyszy) oraz cały jej kanał o przekroju minimalnym 4 (o przekroju krytycznym). Stożek wylotowy 5 wkładki w całości utworzony jest przez kanał wylotowy jej korpusu 1. Podczas przepływu przez dyszę z dużą prędkością strumienia produktów spalania stałego paliwa rakietowego, wytworzonych w komorze spalania silnika rakietowego, ciepło pochodzące od produktów spalania, jest w pierwszej kolejności przekazywane do stosu pierścieni 2 a następnie do korpusu 1 wkładki, przy czym w objętości stosu pierścieni 2, na wysokości stożka wlotowego 3 wkładki oraz jej kanału o przekroju minimalnym 4 (krytycznym), ciepło rozchodzi się stosunkowo szybko -promieniowo do bocznej ściany wnęki korpusu 1 wkładki (prostopadle do wzdłużnej osi dyszy) i jest częściowo powstrzymywane przez spoinę klejową. Podczas trwania przepływu produktów spalania, stopniowo nagrzewa się cała wkładka węglowa, włącznie z jej stożkiem wylotowym 5. Podczas przepływu produktów spalania, zwłaszcza dzięki obecności stosu pirografitowych pierścieni 2, kanał przelotowy wkładki ulega w niewielkim stopniu erozji, wyrażonej niewielkim, dopuszczalnym wzrostem jego średnicy, mierzonym zwłaszcza na odcinku o przekroju minimalnym. Zastrzeżenie ochronne Wkładka węglowa do dyszy pocisku rakietowego, zbudowana z korpusu wykonanego z grafitu polikrystalicznego nasycanego grafitem pirolitycznym i stosu pierścieni wykonanych z grafitu piroli-tycznego tworzących żaroodporną wkładkę, zamontowanych we wnęce korpusu od strony stożka wlotowego, znamienna tym, że kanał przelotowy stosu pierścieni (2) wykonanych z grafitu pirolitycz-nego obejmuje wyłącznie cały stożek wlotowy (3) wkładki oraz jej cały kanał o średnicy minimalnej (4).