Способ изготовления внутреннего теплозащитного покрытия с тканевым защитно-крепящим слоем корпуса ракетного двигателя твердого топлива



Способ изготовления внутреннего теплозащитного покрытия с тканевым защитно-крепящим слоем корпуса ракетного двигателя твердого топлива
Способ изготовления внутреннего теплозащитного покрытия с тканевым защитно-крепящим слоем корпуса ракетного двигателя твердого топлива
Способ изготовления внутреннего теплозащитного покрытия с тканевым защитно-крепящим слоем корпуса ракетного двигателя твердого топлива

 


Владельцы патента RU 2554683:

Публичное акционерное общество "Научно-производственное объединение "Искра" (ПАО "НПО "Искра") (RU)

При изготовлении внутреннего теплозащитного покрытия с тканевым защитно-крепящим слоем корпуса ракетного двигателя твердого топлива изготавливают, формуют и вулканизируют внутреннее теплозащитное покрытие с тканевым защитно-крепящим слоем. Из капроновой ткани изготавливают оболочку защитно-крепящего слоя в виде чехла, размеры наружной поверхности которой соответствуют внутренней поверхности корпуса с теплозащитным покрытием. Размещают оболочку защитно-крепящего слоя через разделительный чехол из капроновой ткани на соответствующей длине корпуса жесткой оправке, охватываемой резиновой диафрагмой. Вводят оправку в корпус и расправляют оболочку защитно-крепящего слоя, разделительный чехол и резиновую диафрагму, создавая разряжение между покрытием и резиновой диафрагмой и давление в полости резиновой диафрагмы. Затем выводят оправку из корпуса, а корпус помещают в печь и производят вулканизацию. После окончания вулканизации и охлаждения корпуса с теплозащитным покрытием удаляют из него разделительный чехол и резиновую диафрагму и открывают отверстие в оболочке защитно-крепящего слоя по контуру передней горловины корпуса. Изобретение позволяет снизить трудоемкость изготовления внутреннего теплозащитного покрытия корпуса ракетного двигателя. 3 ил.

 

Изобретение относится к технологии изготовления внутреннего теплозащитного покрытия (ТЗП) корпусов ракетных двигателей на твердом топливе (РДТТ).

Известен способ изготовления теплозащитного покрытия с тканевым защитно-крепящим слоем (ЗКС), включающий укладку на оправку для выкладки разделительных и предохранительных слоев материала защитно-крепящего слоя и затем послойно различных раскроев резин до получения заданных толщин, укладку дренажных слоев и вакуумного мешка (резиновой диафрагмы). Оправка определяет внутренний профиль защитно-крепящего слоя (см. Буланов И.М., Воробей В.В. Технология ракетных и аэрокосмических конструкций из композиционных материалов: Учеб для вузов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 1998, стр.435).

Данный способ изготовления защитно-крепящего слоя, подразумевающий изготовление и установку ЗКС по частям (раздельно ЗКС днищ и ЗКС центральной части), не гарантирует требуемое качество внутренней поверхности корпуса. Раздельное изготовление ЗКС днищ и центральной части требует их стыковки (сшивки) внутри корпуса, что при большом удлинении корпуса весьма затруднительно. Кроме того, во время установки резиновой диафрагмы в корпус и в процессе режима вулканизации корпуса возможно образование складок ЗКС, а также смещения ЗКС, что приводит к оголению резины с последующим проведением ремонта внутренней поверхности корпуса. При невозможности ремонта необходимо полное снятие покрытия и нанесение нового. Это существенно увеличивает трудоемкость изготовления и приводит к увеличению стоимости изготовления изделия.

Известен способ нанесения эластичного покрытия на внутреннюю поверхность корпуса по патенту РФ №2256813, включающий предварительное изготовление теплозащитного покрытия в виде эластичной оболочки, выворачивание наизнанку эластичной оболочки, герметичное скрепление одним концом оболочки с концом корпуса, герметичное заглушение второго конца оболочки, установление внутрь вывернутой наизнанку оболочки цилиндрического элемента и скрепление его с заглушенным концом оболочки, вакуумирование полости, образованной внутренней поверхностью корпуса, поверхностью эластичной оболочки и цилиндрическим элементом, с установкой на корпус приспособления (емкости) для создания дополнительного давления, выворачивание при этом эластичной оболочки внутрь корпуса с протягиванием цилиндрического элемента вдоль корпуса.

Недостатком данного способа является большая трудоемкость изготовления с использованием большого перечня элементов приспособления для выворачивания эластичной оболочки.

Кроме того, непригодность данного способа заключается в том, что способ с выворачиванием оболочки рассчитан только на использование оболочки типа «Труба». В случаях использования другой конструкции оболочки (например, разнотолщинной или со сферическими днищами) данный способ неприменим.

Технической задачей данного изобретения является обеспечение требуемого качества внутреннего теплозащитного покрытия с тканевым ЗКС, снижение трудоемкости и стоимости изготовления ТЗП для корпусов РДТТ (например, металлических) малого диаметра с длинной цилиндрической частью.

Технический результат достигается тем, что в способе изготовления внутреннего ТЗП с тканевым ЗКС корпуса РДТТ, включающем изготовление, формование и вулканизацию внутреннего теплозащитного покрытия с тканевым защитно-крепящим слоем, из капроновой ткани изготавливают оболочку ЗКС в виде чехла, размеры наружной поверхности которой соответствуют внутренней поверхности корпуса с теплозащитным покрытием, размещают оболочку ЗКС через разделительный чехол из капроновой ткани на соответствующей длине корпуса жесткой оправки, охватываемой резиновой диафрагмой, затем вводят оправку в корпус, расправляют оболочку ЗКС, разделительный чехол и резиновую диафрагму, создавая разряжение между покрытием и резиновой диафрагмой и давление в полости резиновой диафрагмы, после чего выводят оправку из корпуса, помещают корпус в печь и производят вулканизацию, после окончания вулканизации и охлаждения корпуса с ТЗП удаляют из него разделительный чехол и резиновую диафрагму, открывают отверстие в оболочке ЗКС по контуру передней горловины корпуса.

Использование разделительного чехла позволяет обеспечить равномерное размещение и обжатие теплозащитного покрытия с тканевым ЗКС корпуса РДТТ с длинной цилиндрической частью без складок и гофр без использования дополнительных оправок.

На Фиг. 1 изображен корпус 1 с расправленными внутри резиновой диафрагмой 2, разделительным чехлом 3, оболочкой ЗКС 4 и теплозащитным покрытием 5.

На Фиг. 2 изображена выноска А Фиг.1 с расправленными внутри корпуса 1 резиновой диафрагмой 2, разделительным чехлом 3, оболочкой ЗКС 4 и теплозащитным покрытием 5.

На Фиг. 3 изображена соответствующая длине корпуса 1 оправка 6, на которую устанавливают резиновую диафрагму 2 путем натягивания и закрепления ее при помощи прижимного кольца 7.

Поочередно устанавливают на диафрагму 2 предварительно изготовленные путем сшивания заготовок разделительный чехол 3 и оболочку ЗКС 4, выполненные из капроновой ткани, без складок и гофр. Подготовка ЗКС осуществляется без замачивания и сушки. Далее вводят собранную оправку 6 в корпус 1 (например, металлический) РДТТ, передвигая тележку с корпусом в направлении оправки 6 с помощью ручного привода тележки и центрируя положение корпуса относительно оправки 6. Скрепляют собранную конструкцию оправки 6 с корпусом при помощи установленного в пазы корпуса кольца (на фиг. не показано).

Последовательно создают разряжение в корпусе 1, а затем - давление в полости резиновой диафрагмы 2, за счет чего резиновая диафрагма 2 расправляется и ЗКС 4 без складок и гофр плотно прижимается к теплозащитному покрытию 5.

Далее сбрасывают давление и производят демонтаж оправки 6. Вулканизацию покрытия производят в полимеризационной печи, оборудованной гидровакуумной системой (на фиг. не показаны). После окончания вулканизации и охлаждении корпуса с ТЗП 5 удаляют из него разделительный чехол 3 и резиновую диафрагму 2, открывают отверстие в ЗКС 4 по контуру передней горловины корпуса 1.

Практическое применение данного способа подтвердило высокую технологичность предлагаемого способа изготовления внутреннего ТЗП корпуса РДТТ с тканевым ЗКС, что позволяет говорить о применении передовых технологий - изготовлении ТЗП с установкой в корпус тканевого ЗКС с использованием универсального оборудования. Предложенная технология позволяет изготавливать внутреннее ТЗП, например, металлического корпуса малого диаметра с удлиненной цилиндрической частью без образования складок капрона и оголения резины, что гарантирует требуемое качество внутренней поверхности корпуса, а также снижает трудоемкость и стоимость изготовления изделия.

Способ изготовления внутреннего теплозащитного покрытия с тканевым защитно-крепящим слоем корпуса ракетного двигателя твердого топлива, включающий изготовление, формование и вулканизацию внутреннего теплозащитного покрытия с тканевым защитно-крепящим слоем, отличающийся тем, что из капроновой ткани изготавливают оболочку защитно-крепящего слоя в виде чехла, размеры наружной поверхности которой соответствуют внутренней поверхности корпуса с теплозащитным покрытием, размещают оболочку защитно-крепящего слоя через разделительный чехол из капроновой ткани на соответствующей длине корпуса жесткой оправке, охватываемой резиновой диафрагмой, затем вводят оправку в корпус, расправляют оболочку защитно-крепящего слоя, разделительный чехол и резиновую диафрагму, создавая разряжение между покрытием и резиновой диафрагмой и давление в полости резиновой диафрагмы, после чего выводят оправку из корпуса, помещают корпус в печь и производят вулканизацию, после окончания вулканизации и охлаждения корпуса с теплозащитным покрытием удаляют из него разделительный чехол и резиновую диафрагму, открывают отверстие в оболочке защитно-крепящего слоя по контуру передней горловины корпуса.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано в ракетных двигателях твердого топлива с зарядами из смесевых топлив, скрепленных со стенками корпуса.

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано в ракетных двигателях твердого топлива с зарядами из смесевых топлив, скрепленных с корпусом по цилиндрической части и раскрепленных манжетами по эллиптическим торцевым поверхностям.

При изготовлении корпуса воспламенителя заряда ракетного двигателя из композиционных материалов выполняют цилиндрическую оболочку. Изготовление всех разнотипных элементов оболочки ведут из разложенного на подогреваемую поверхность расчетного для каждого последовательно выполняемого технологического передела количества препрега легко деформируемой ткани, причем армирующие волокна располагают под углом.

Изобретение относится к технологии изготовления внутреннего теплозащитного покрытия корпусов ракетных двигателей из композиционных материалов. При изготовлении теплозащитного покрытия корпуса ракетного двигателя с удлиненной цилиндрической частью и с закладными элементами наносят на внутреннюю поверхность закладного элемента корпуса покрытие из невулканизованной резины.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в конструкциях корпусов ракетных двигателей твердого топлива из композиционных материалов.

Корпус ракетного двигателя содержит силовую оболочку, облицованную теплозащитным покрытием с раскрепляющими эластичными манжетами. В месте соединения манжеты и теплозащитного покрытия выполнена кольцевая полость, образованная разнесенными эквидистантно кольцевыми поясками, сопряженными со стороны внешних кромок по дуге и снабженными со стороны внутренних кромок коническими участками.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности, к изготовлению теплозащитных покрытий камер сгорания ракетных двигателей твердого топлива, имеющих металлические фланцы.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способам нанесения эластичного покрытия, например теплозащитного, на внутреннюю поверхность корпуса. При нанесении эластичного покрытия на внутреннюю поверхность корпуса, изготавливают эластичную оболочку на оправке и проводят вакуумирование полости между оболочкой и поверхностью оправки, причем площадь поверхности оправки соответствует площади внутренней поверхности корпуса.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении оболочек корпусов из композиционных материалов, требующих по условиям эксплуатации нанесения на поверхность оболочек влагозащитных покрытий с антистатическими свойствами.

Изобретение относится к области ракетостроения и может быть использовано при изготовлении корпусов ракетных двигателей, в частности при нанесении теплозащитного покрытия на внутреннюю поверхность корпусов ракетных двигателей.

Камера сгорания силовой установки крылатой ракеты выполнена в виде многослойного изделия и содержит обечайку, несущую механическую нагрузку внутреннего давления, и слой теплозащитного керамического композиционного материала, контактирующего с образующимися при сжигании топлива газами. Слой теплозащитного керамического композиционного материала имеет коэффициент линейного расширения и модуль упругости, обеспечивающие температурную и механическую совместимость с обечайкой, а также толщину, подобранную таким образом, что дополнительное наружное воздушное охлаждение обечайки не требуется. Обечайка выполнена из керамического композиционного высокотемпературного материала, армированного углеродными волокнами, с коэффициентом линейного расширения не более 5,2·10-6 1/°C, модулем упругости не менее 13·103 МПа, пределом прочности не менее 90 МПа. Слой теплозащитного коррозионно-стойкого керамического материала, контактирующего с газами рабочей температурой не более 2000°С, имеет коэффициент линейного расширения не более 5,5·10-6 1/°C. Изобретение позволяет снизить массу и габариты камеры сгорания силовой установки крылатой ракеты, а так же упростить ее конструкцию и повысить надежность. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при изготовлении корпусов ракетных двигателей с относительно малым временем работы, например, для двигателей ракетно-артиллерийских боеприпасов. При изготовлении корпуса ракетного двигателя из композиционно-волокнистого материала наматывают слои волокнистого материала со связующим с использованием технологической оснастки, производят термообработку с отверждением связующего и затем удаляют технологическую оснастку. Технологическую оснастку, состоящую из нескольких частей и имеющую форму внутренней поверхности двух корпусов, обращенных друг к другу выходными диаметрами раструбов, собирают с двумя концевыми деталями, содержащими элементы соединения с передними днищами двигателей. Намотку производят псевдолентой, образуемой перекрестными армирующими волокнами, сматываемыми с вращающегося вертлюга и огибающими краевые жгуты. Во время намотки краевые жгуты псевдоленты укладывают окружными витками в зоны концевых деталей. После отверждения разрезают корпуса по месту стыковки обоих раструбов, после чего производят разборку частей оснастки и извлечение корпусов с замотанными концевыми элементами. Изобретение позволяет повысить надежность конструкции ракетного двигателя, работающей под высоким давлением, а также снизить трудоемкость ее изготовления. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности, к изготовлению теплозащитных покрытий камер сгорания ракетных двигателей. При формировании внутреннего теплозащитного покрытия корпуса ракетного двигателя в процессе выкладки слоев невулканизованной резины между слоями размещают оптическое волокно для измерения температуры в процессе вулканизации. Оптическое волокно размещают на поверхностях невулканизованной резины спиральными витками с переходом с одного слоя резины на другой слой. Производят точечное закрепление волокна на поверхностях слоев резины с помощью клея холодного отверждения на основе каучуков. Изобретение позволяет повысить качество теплозащитного покрытия. 2 ил.
Наверх