Brevetto n.521804

La alimentazione dei razzi a liquidi, vale a dire la introduzione dei liquidi propellenti nella camera dì combustione, rappresenta un problema che sino ad ora è stato risolto in differenti modi, ma sempre a costo dì complicazioni costruttive, quali quelle derivanti dall'impiego di un gas ausiliario compresso in apposito serbatoio interno, oppure dall’uso dì speciali pompe d’iniezione, etc. Scopo di questa invenzione è di offrire un modo di alimentare la camera di combustione che sia più semplice e quindi di realizzazione più economica di quelli sino ad ora seguiti. Tale scopo è raggiunto mediante il sistema qui illustrato, il quale rappresenta una forma puramente indicativa e non limitativa di un razzo ideato secondo i principi informativi della presente invenzione. (Nella tavola allegata la fig. I rappresenta la sezione longitudinale in piano diametrale del razzo; la fig. II rappresenta lo stesso razzo in una sezione normale alla precedente; in fig. III si vede la sezione retta del razzo seondo il piano X X della fig. I). Nella fig. I il razzo è disposto in posizione verticale, con l’ogiva rivolta verso l'alto ed in essa si indica con l) il serbatoio che contiene il liquido combustibile 2), il quale viene immesso attraverso il bocchettone 3); 4) il serbatoio che contiene il liquido ossidante 5), immesso attraverso il bocchettone 6).

I due liquidi riempiono rispettivamente le camere tubolari 5) e 2) le quali comunicano con i rispettivi tubi 7)  ed 8) a loro volta terminati con i dischi 9), 10) (che fungono da iniettori) muniti di fori in numero e diametro opportuni; ma i liquidi non possono fuoriuscire, perché alle estremità di ciascuno dei tubi 7), 8) e più precisamente, a valle dei dischi 9), 10), vi sono i bulbi di vetro 11), 12), sigillati ai tubi stessi. Lo stesso sistema è impiegato per chiudere le estremità inferiori dei tubi 13), 14), i quali, attraverso i serbatoi dei liquidi, mettono in comunicazione la estremità superiore dei serbatoi stessi, con la camera di combustione 15) (vedi fig. II). In un piccolo cilindro 16), fissato alla camera di combustione da due bracci 17), può scorrere un pistoncino 18), il quale porta superiormente una colonnina a cui è fissato un disco 19). Mandando, attraverso il reoforo 20), un impulso di corrente nella carichetta pirica 21), la pressione dei gas che si generano spinge violentemente verso l'alto il pistoncino 18) per cui il disco 19) urtando contro i bulbi 11), 12) li infrange , consentendo così ai liquidi, di zampillare attraverso i fori degli iniettori 9), 10). Il disco 19), che a fine corsa occupa la posizione punteggiata nelle figg. I e II è trattenuto in tale posizione finale da un dispositivo di arresto qui non specificato. Il risultato della salita del pistoncino è pertanto questo: i liquidi propellenti, non più trattenuti dai bulbi di vetro cominciano a zampillare dai fori dei dischi 9), 10) e, incontrandosi, danno inizio alla reazione chimica che con lo sviluppo di gas assicura la spinta del razzo. Contemporaneamente, la salita del disco 19) provoca la rottura dei bulbi di vetro che chiudono le estremità dei tubi 13) 14) (vedi fig. II) permettendo ai tubi stessi di equilibrare la pressione tra la camera di combustione ed i due serbatoi 1), 4).

I gas generati dalla reazione chimica dei liquidi propellenti, fuoriuscendo dall'ugello 21), mettono in moto il razzo. Questo, sotto la spinta motrice, accelera; quindi, in questa fase del moto, i liquidi propellenti sono sollecitati ad entrare nella camera di combustione tanto per effetto della gravità, quanto per effetto della forza di inerzia, la quale ha la stessa direzione del moto ma senso contrario. Se viceversa il razzo non può muoversi, perché trattenuto al suolo da una struttura, allo scopo, per esempio, di misurare la spinta sviluppata, mancano le forze di inerzia e la camera viene alimentata sino a completo esaurimento dei serbatoi, per solo gravità. Qualunque sia la pressione che si genera nella camera di combustione, la stessa pressione si trasmette nei serbatoi, grazie ai tubi 13), 14); quindi i liquidi continuano a scaricarsi nella camera di combustione sino ad esaurimento dei serbatoi. Ovvio che questo sistema di alimentazione si applica perfettamente anche nel caso di impiego di liquidi monopropellenti nel qual caso il serbatoio sarà uno solo ed uno solo l'iniettore ed il tubo di comunicazione tra  la camera di combustione e serbatoio.

Torino 12-11-1952

 Aurelio Robotti

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