4.1.3 Воспламенители
Для воспламенения и обеспечения начала стабильного процесса горения основного топлива заряда РДТТ применяют воспламенители. Существующие системы воспламенения подразделяют на три основные группы: пиротехнические, электрические, системы с самовоспламеняющейся жидкостью (гипергольные) [1].
Наиболее распространенными являются пиротехнические системы. Они надёжны и безопасны, срок их службы достаточно велик, время задержки воспламенения легко регулируется подбором состава пиротехнической смеси и её навески.
Воспламенители размещают в головной или донной частях двигателя, а иногда и в некоторой фиксированной точке по длине заряда. Параметры воспламенителя, в том числе масса, время работы и воспламенительный состав, зависят, в основном, от величины поверхности горения заряда РДТТ, его конфигурации и требований, предъявляемых к начальному участку кривой «давлениевремя» при работе двигателя. С учетом этих факторов выбирают конструкцию и параметры воспламенителя, его расположение относительно заряда РДТТ.
Воспламенители по времени их срабатывания можно условно разделить на три группы:
1) малого времени срабатывания (порядка тысячных-сотых долей секунды);
2) среднего времени срабатывания (порядка сотых-десятых долей секунды);
3) большого времени срабатывания (от десятых долей секунды до нескольких секунд); их называют воспламенителями сопровождения.
Первая группа воспламенителей наиболее проста по конструкции это, как правило, насыпные воспламенители бескаркасного типа (рисунки 4.2, 4.3) [1].
1 Футляр; 2 навеска
Рисунок 4.2 Схема насыпного воспламенителя бескаркасного типа
1 Пакет; 2 навеска
Рисунок 4.3 Схема плёночного насыпного воспламенителя бескаркасного типа
В качестве воспламенительного состава обычно применяют дымный или ружейный порох с различной величиной зерна, таблетки или гранулы крупнозернистого дымного пороха. Состав воспламенителя размещают в футлярах путём свободной насыпки.
Футляры изготавливают из лавсановой пленки, тканевого материала миткаля или алюминиевой фольги. Закрепляют воспламенитель в соответствующем гнезде, имеющем расходные отверстия или окна.
Иногда воспламенитель размещают в специальном рассекателе для разделения и направления газового потока на поверхность заряда.
Вторая группа воспламенителей конструктивно более сложна, их заряды из воспламенительного состава размещают в герметичных корпусах (рисунок 4.4) [1].
1 Мембрана; 2 крышка; 3 воспламенитель; 4 воспламенительный состав; 5 корпус; 6 герметизирующая оболочка; 7 форсажная трубка
Рисунок 4.4 Схема воспламенителя маршевого РДТТ
Воспламенитель имеет устройство задействования (предвоспламенитель), устройства герметизации, корпусные и крепежные детали воспламенителей, основной воспламенительный состав. Корпуса воспламенителей могут быть сгорающими (рисунок 4.5) [1].
Основной воспламенительный состав состоит из таблеток или гранул пиротехнического состава, содержащего какие-либо металлы с высокой теплотой образования, например Mg, Al, B, Zr и т. п.
1 Фланец; 2 предвоспламенитель в футляре; 3 плетеный каркас; 4 топливные шашки; 5 центрирующая форсажная трубка
Рисунок 4.5 Схема воспламенителя со сгорающим корпусом
Воспламенители такого типа наиболее распространены, так как достаточно надёжны, могут обладать любой мощностью и имеют возможность выброса таблеток из высокоэффективных пиротехнических составов непосредственно в камеру сгорания двигателя на поверхность заряда, в результате чего увеличивается устойчивость и надёжность процесса воспламенения заряда двигателя.
Корпуса воспламенителей изготавливают из металла и различных пластмасс штамповкой, прессованием или намоткой из полимерных материалов. Крепят такие воспламенители с помощью резьбового или фланцевого соединений.
Воспламенители третьей группы выполняют в виде газогенератора с определенным массово-временным расходом продуктов сгорания (рисунок 4.6) [1], в состав которого входит силовой корпус 6, имеющий внутреннее 3 и наружное 4 теплозащитные покрытия, входные 1 (для задействования) и расходные 5 отверстия, поперечные сечения которых рассчитывают с учетом требуемого режима работы воспламенителя. Внутри корпуса размещают предвоспламенитель 2 и заряд 7, состоящий обычно из шашек баллиститного топлива.
Рисунок 4.6 Схема воспламенителя сопровождения направленного действия