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

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.

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при создании ракетного двигателя твердого топлива летательного аппарата, имеющего габаритные ограничения в исходном состоянии, с полезным грузом, длина которого сопоставима с длиной корпуса ракетного двигателя. Ракетный двигатель твердого топлива содержит корпус, во внутренней полости которого размещен заряд, сопло и переднюю крышку, выполненную в виде стакана, с внутренней цилиндрической поверхностью которого контактирует поршень, установленный с возможностью продольного перемещения. На поршне посредством узлов фиксации закреплен полезный груз. Между поршнем и дном стакана установлен аккумулятор давления, а на открытом торце стакана установлен упорный буртик. Аккумулятор давления рассчитан на создание давления в стакане, превышающего давление, на которое рассчитана обечайка стакана, на величину, равную или меньшую давления, создаваемого во внутренней полости корпуса за счет горения заряда. Изобретение позволяет снизить массу и обеспечить надежность ракетного двигателя твердого топлива. 2 ил.

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при создании твердотопливных импульсных двигателей, к которым предъявляются повышенные требования разноимпульсности при работе в паре или в целой связке. Твердотопливный импульсный двигатель содержит камеру сгорания с зарядом из цилиндрических канальных шашек всестороннего горения, расположенных между опорными решетками, сопло, воспламенитель, закрепленный на передней опорной решетке со стороны донной части камеры сгорания, и пиропатрон, установленный в донной части камеры сгорания. Между соплом и опорной решеткой, расположенной со стороны сопла, установлена перфорированная тонкостенная термостойкая перегородка эллиптической формы, обращенная выпуклой поверхностью к соплу и имеющая перфорацию в виде сквозных отверстий. Оси сквозных отверстий перегородки составляют острый угол с осью сопла с вершиной в сторону критического сечения сопла. Суммарная площадь отверстий перегородки превышает площадь критического сечения сопла. Изобретение позволяет снизить разброс импульса тяги твердотопливного импульсного двигателя за счет увеличения времени пребывания частиц топлива в его сопловом тракте. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано в ракетных двигателях твердого топлива с зарядами из смесевых топлив, скрепленных со стенками корпуса. Скрепленный заряд ракетного твердого топлива содержит корпус, топливный заряд и теплозащитное покрытие с разновысотными выступами, в продольном сечении имеющими вид полугантели и обращенными внутрь заряда. Высоту выступов варьируют по зонам заряда и назначают в соответствии с действующими в конкретной зоне скрепления заряда с корпусом отрывными напряжениями. Поверхность выступов полностью или частично выполнена с микронеровностями высотой 0,05-0,5 мм, а отношение расстояния между соседними по длине заряда выступами к диаметру головки полугантели выступов составляет 1,7-2,0. Изобретение позволяет снизить вес корпуса с теплозащитным покрытием при одновременном достижении гарантированной прочности крепления топлива к теплозащитному покрытию, в том числе и динамической. 5 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для использования в конструкциях узлов воспламенения заряда твердого топлива. Корпус воспламенителя заряда твердого топлива из композиционных материалов, содержит цилиндрическую оболочку с наружным теплозащитным покрытием. Цилиндрическая оболочка имеет плоское донышко с одной стороны и свободный торец с внутренней резьбой с другой. Свободный торец закрыт съемным колпачком куполообразной формы с сопловыми отверстиями при вершине и опорно-защитной решеткой во внутренней полости. Резьбовая часть колпачка выполнена в виде втулки, соединенной с колпачком посредством клея и имеющей послойное армирование тканью перпендикулярно оси резьбы. Колпачок выполнен полностью армированным из ткани с отбортовкой и с резьбой на ней, являющейся продолжением резьбы втулки. Изобретение позволяет повысить надежность воспламенителя заряда твердого топлива. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к способу изготовления корпуса ракетного двигателя твердого топлива из композиционного материала, получаемого методом непрерывной намотки армирующей ленты. Способ изготовления корпуса ракетного двигателя твердого топлива из композиционного материала, заключающийся в установке на оправку внутреннего теплозащитного покрытия, намотке поверх его силовой оболочки из полимерного композиционного материала с последующей полимеризацией, при этом между оправкой и внутренним теплозащитным покрытием устанавливают изолированную антиадгезионной пленкой манжету из эластичного материала, например силикона с толщиной стенки, соизмеримой с толщиной внутреннего теплозащитного покрытия. Манжета может быть выполнена в виде герметичного мешка, который в процессе полимеризации силовой оболочки корпуса нагружают гидравлическим давлением, превышающим контактное давление на оправку, создаваемое усилием намотки материала силовой оболочки. Изобретение обеспечивает повышение прочностных и адгезионных характеристик конструкции днищ корпуса. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области ракетной техники, в частности к способам обеспечения непрерывного контроля состояния твердотопливных зарядов ракетных двигателей. Твердотопливный ракетный двигатель включает композитный корпус и защитный слой, состоящий из теплозащитного покрытия и защитно-крепящего слоя, выполнен раскрепленным для снижения уровня напряжений, возникающих при эксплуатации со стороны переднего и заднего торцов, при помощи манжет, а также снабжен системой контроля отслоений. Система контроля отслоений включает систему датчиков магнитного поля на основе эффекта Холла, детектируемую систему, в виде группы неодимовых магнитных элементов, а также электронно-вычислительную машину. Детектируемая группа неодимовых магнитных элементов размещена на защитно-крепящем слое в зонах вершин раскрепляющих манжет днищ корпуса двигателя, являющихся зонами перехода раскрепленной части заряда в скрепленную, а также в средней по длине части твердотопливного заряда. Изобретение позволяет обеспечить контроль отслоений на границах защитный слой-заряд и защитный слой-корпус, упростить систему контроля отслоений, а также сохранить конструктивную целостность двигателя при выявлении отслоений. 2 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении корпусов, контейнеров, емкостей, баллонов давления из композиционного материала. Емкость из композиционного материала содержит силовую оболочку, образованную сопряженной с днищами обечайкой, и узел стыка, расположенный в зоне сопряжения днища с обечайкой. Причем узел стыка сформирован приматываемыми к силовой оболочке пакетами композиционного материала и содержит выполненную из металла крепежную арматуру, образованную силовой рамой и хвостовиком. Хвостовик выполнен в виде кольца, скрепленного с силовой рамой продольными перемычками, а с кольцом скреплены продольные лапки. При этом кольцо, продольные перемычки и продольные лапки расположены между силовой оболочкой и пакетами композиционного материала. Изобретение направлено на уменьшение массы и длины узла стыка. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

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.

Наверх