1.3.5. Узел отсечки тяги

С целью обеспечения заданной дальности и точности полета баллис­тических ракет на твердом топливе осуществляется отсечка тяги послед­ней ступени.

Отсечка (выключение, реверс, обнуление) тяги может быть осущест­влена различными способами:

1) открыванием дополнительных сопел - головных (рис. 1.15) или боковых;

2. отделением части двигателя;

3. гашением заряда в результате:

а) открывания дополнительных сопел;

б) впрыска охладителя в ракетную камеру;

в) впрыска охладителя после вскрытия дополнительных сопел;

4) использованием подвижных механических реверсивных устройств;

5) отделением работающей основной двигательной установки путем запуска тормозных двигателей, сообщающих работающему основному двигателю кратковременный и сильный толчок в обратном направлении и в сторону.

Возможна также отсечка тяги РДТТ с помощью комбинации каких-либо из перечисленных способов.

Основные требования к системе отсечки тяги РДТТ баллистических ракет состоят в том, чтобы обеспечить:

определённый тормозной импульс последней ступени ракеты;

минимальный разброс конечной скорости; возможность стрельбы в определенном диапазоне изменения дальности.

При этом продукты сгорания топлива, истекающие из отсечных от­верстий, не должны возмущать отделившуюся головную часть.

Первое требование реализуется подбором площади проходных се­чений отсечных сопел с учетом наклона их к оси ракеты. Для надежного отделения головной части необходимо, чтобы суммарная противотяга от всех отсечных сопел была примерно на 10 % больше тяги основного сопла.

Рис. 1.15. Отсечка тяги РДТТ открыванием дополнительных головных сопел (я) или отделением сопловой части (б):

1 - раструб; 2 — детонационный шнур; 3 — крышка узла отсечки; 4 - теплозащит­ное покрытие; 5 - корпус РДТТ; 6 – электродетонатор

Минимальный разброс конечной скорости обеспечивается конструк­цией узла отсечки тяги, предусматривающей его быстрое вскрытие взрывным способом (подрыв пироболтов или детонирующих зарядов), а также применением двухступенчатой отсечки тяги РДТТ. Такая система основана на последовательном вскрытии реверсивных сопел с определен­ным временным интервалом.

Для уменьшения возмущения воздействия продуктов сгорания топ­лива, истекающих из отсечных сопел на отделившуюся головную часть, отсечное сопла располагают на переднем днище под углом к оси ракеты. Возможность стрельбы в определенном диапазоне изменения дальности обеспечивается конструкцией заряда. Возможны варианты расположения узлов отсечки тяги на боковой поверхности РДТТ.

Рис. 1.16. Выключение тяги РДТТ перемещением сопла по коническим болтам:

а — до выключения тяги; б - после выключения тяги; 1 - сопловая часть корпуса; 2 — конический болт; 3 - разрывной болт (условно показан один); 4 - фланец сопла.

На схеме, приведенной на рис. 1.16, отсечка тяги РДТТ основана на перемещении сопла по коническим болтам, выступающим за сопловой фланец и имеющим более широкую часть на заднем конце. На маршевом режиме сопло удерживается частично из-за плотной посадки на коничес­ких болтах, частично пироболтами. После срабатывания пироболтов по команде на обнуление тяги сопло отодвигается по коническим болтам на некоторое расстояние. Происходит их протяжка через отверстия во фланце, сопло останавливается, и в сопловой части корпуса образуется большое окно, площадь которого превышает площадь критического сечения сопла в несколько раз. Время перемещения сопла порядка (1...2) 10² с, расстояние примерно 20 см. Часть газов, вытекающих через это большое окно, тормозится на скошенном сопловом фланце и тем самым создает некоторое усилие, направленное назад. После опорож­нения двигателя заряд гаснет.

Такой способ отодвигания сопла с постоянным его торможением на конических болтах почти не приводит к увеличению осевых перегрузок в период отсечки.