Способ бронирования зарядов твердого ракетного топлива
Владельцы патента RU 2259985:
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" (RU)
Изобретение относится к области изготовления зарядов твердого ракетного топлива (ТРТ), а именно к способам бронирования зарядов ТРТ. Способ бронирования включает нанесение на топливную шашку адгезионного подслоя, сушку подслоя, установку и центрирование топливной шашки в пресс-форме, разогрев гранулированного термопластичного бронематериала до состояния текучести и впрыск его в зазор между пресс-формой и топливной шашкой. При этом в бронематериал вводят до 30% технологических отходов (ТО) бронесостава, измельченных до характерных размеров гранул бронематериала. Причем в исходный бронематериал (БМ) с высоким показателем текучести вводят ТО с более низким показателем текучести, а в БМ с низким показателем текучести вводят ТО с более высоким показателем текучести бронемассы. При использовании изобретения обеспечивается повышение экономичности процесса бронирования зарядов, оптимальность утилизации ТО. 2 табл.
Изобретение относится к области бронирования зарядов твердого ракетного топлива (ТРТ) для ракетных двигателей и других устройств и может быть использовано при отработке и изготовлении зарядов ТРТ.
Среди известных способов бронирования зарядов ТРТ наиболее производительными являются способы бронирования термопластичными бронесоставами литьем под давлением с использованием литьевых машин и термопластавтоматов (ТПА): патент US 3642961 A, СН 685118 А5, RU 2024466 C1, RU 2173603 С2, RU 2209135, RU 2164616 C1, заявка RU 2003120296 (решение о выдаче патента от 12.01.2004 г).
Наиболее близким к патентуемому является способ по пат. RU 2209135, принятый авторами за прототип.
По способу-прототипу на топливную шашку наносят адгезионный подслой, сушат подслой, устанавливают шашку в пресс-форму и осуществляют впрыск под давлением разогретого до состояния текучести гранулированного бронесостава (БМ) в зазор между камерой пресс-формы и топливной шашкой. Недостатком существующего способа является отсутствие технических мероприятий по использованию (утилизации) технологических отходов (ТО)*(*Технологические отходы бронематериала - малотоннажные остатки бронесостава, не использованные при бронировании предыдущих партий зарядов, остатки БМ с имитаторов зарядов при настройке ТПА, остатки бронесостава в бункере ТПА и питающем цилиндре пластификации после завершения бронирования партии зарядов) бронематериала (БМ).
Технической задачей изобретения является разработка высокопроизводительного и экономичного способа бронирования твердотопливных зарядов термопластичными бронесоставами литьем под давлением, с обеспечением технологичности и высокого качества бронированных зарядов.
Технический результат изобретения достигается тем, что в способе бронирования твердотопливных зарядов термопластичными бронесоставами, включающем нанесение адгезионного подслоя на топливную шашку, сушку подслоя, установку и центрирование ее в пресс-форме, разогрев гранулированного бронематериала до текучего состояния и впрыск его под давлением в зазор между камерой пресс-формы и топливной шашкой, согласно изобретению, бронирование осуществляют с использованием в основном бронематериале до 30% к его исходной массе технологических отходов той же рецептуры бронесостава (при необходимости предварительно измельченных до характерного размера**(**Характерный размер - габаритный размер гранул бронесостава.) гранул) и усредненных с основным бронесоставом путем сухого перемешивания перед подачей на бронирование топливных шашек, при этом в основной бронесостав с низким показателем текучести (1,5...5) расплава бронемассы вводят отходы преимущественно с более высоким показателем текучести расплава, а в бронесостав с высоким показателем текучести расплава (более 5) вводят отходы преимущественно с более низким показателем текучести расплава.
Введение в основной бронесостав технологических отходов более 30% к его исходной массе нежелательно, с точки зрения обеспечения удовлетворительной гомогенности (однородности) бронесостава, а также в связи с трудностями технического прогнозирования реологических характеристик бронесостава и уровня его физико-механических характеристик.
Патентуемый способ практически проверен при бронировании твердотопливных ракетных зарядов баллиститного типа с размерами: по длине - до 300 мм, по диаметру до 150 мм, толщина бронепокрытия 1...6 мм.
Положительный эффект, достигаемый при реализации патентуемого способа, заключается в экономичном и технически целесообразном использовании технологических отходов бронематериала с параллельным (одновременным) повышением технологичности процесса бронирования путем улучшения реологических характеристик расплава бронемассы за счет дозированного ввода технологических отходов.
Бронирование зарядов осуществлялось на ТПА "Куаси 1400/250" термопластичным бронесоставом на основе ацетилцеллюлозы.
Варианты реализации патентуемого способа приведены в таблице 1, режимы бронирования - в таблице 2.
| Таблица 1 | ||||||
| № вар. | Содержание технологических отходов в итоговом бронесоставе, % | Технологические отходы (ТО) | Показатель текучести расплава осн. бронесостава | Показатель текучести расплава ТО | Показатель текучести расплава итогового бронесостава | Результаты бронирования |
| I | 10,0 | Измельченные чехлы БМ с имитаторов и остатков с ТПА до характерных размеров гранул | 4,0 | 5,2 | 4,2 | Внешний вид и качество адгезии к топливу удовлетворит. |
| II | 20,0 | Измельченные остатки БМ | 5,4 | 3,1 | 4,1 | Внешний вид и качество адгезии к топливу удовлетворит. |
| III | 30,0 | Измельченные ТО БМ (20%) | 2,8 | 4,4 | 3,6 | Внешний вид и качество адгезии к топливу удовлетворит. |
| Остаток предыдущей партии бронесостава(гранулы) | 4,2 |
| Таблица 2 | |||
| № вар. | Содержание ТО, % | Температура расплава бронемассы, °С | Соотношение V/W, c |
| I | 10,0 | 165-175 | 0,8-1,0 |
| II | 20,0 | 170-185 | |
| III | 30,0 | 180-185 | |
| V - объем щелевого зазора между твердотопливной шашкой и матрицей пресс-формы, см3; W - объемная скорость впрыска расплава бронемассы, см3/с. |
Способ бронирования зарядов твердого ракетного топлива гранулированным термопластичным бронесоставом, включающий нанесение адгезионного подслоя на топливную шашку, сушку подслоя, установку и центрирование топливной шашки в пресс-форме, разогрев гранулированного бронесостава до текучего состояния и впрыск его под давлением в зазор между камерой пресс-формы и топливной шашкой, отличающийся тем, что в бронесостав вводят до 30% к его исходной массе технологических отходов той же рецептуры бронесостава, предварительно измельченных до характерного размера гранул и усредненных с основным бронесоставом путем сухого перемешивания перед подачей на бронирование топливных шашек, при этом в основной бронесостав с низким показателем текучести бронемассы вводят технологические отходы преимущественно с более высоким показателем текучести, а в бронесостав с высоким показателем текучести вводят технологические отходы преимущественно с более низким показателем текучести.
