Способ изготовления зарядов смесевого ракетного твердого топлива


 


Владельцы патента RU 2621800:

Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Алтай" (RU)

Изобретение относится к ракетной технике, а именно к способам изготовления крупногабаритных зарядов смесевого ракетного твердого топлива методом свободного литья. Изготовление зарядов смесевого ракетного твердого топлива осуществляют методом свободного литья топливной смеси из смесителя через сливную систему в собранный с каналообразующей оснасткой корпус. В процессе формования топливной смесью заполняют дополнительную емкость, пристыкованную к сливной системе, размещенной в конической части каналообразующей оснастки посредством переходника с клапаном, и выполненную в виде цилиндра с поршнем. После завершения слива топливной смеси из смесителя топливную смесь вытесняют в корпус посредством поршня из дополнительной емкости. Данный способ обеспечивает уменьшение потерь топливной смеси за счет гарантированного заполнения топливной смесью объема корпуса, расположенного выше сливного отверстия в каналообразующей оснастке. 1 ил.

 

Изобретение относится к ракетной технике, а именно к способам изготовления крупногабаритных зарядов смесевого ракетного твердого топлива (СРТТ) методом свободного литья.

Из уровня техники известны способы изготовления крупногабаритных зарядов СРТТ патент США №3311678 (дата публикации 28.03.1967 г.), патенты РФ №№2194687 (дата публикации 20.12. 2002 г.), 2508464 (дата публикации 26.04. 2012 г.) методом свободного литья топливной смеси из смесителя через сливную систему в собранный с каналообразующей оснасткой корпус.

К недостаткам описанных способов следует отнести следующее: в процессе формования крупногабаритных зарядов СРТТ методом свободного литья топливной смеси в собранный с каналообразующей оснасткой корпус из-за конструктивных особенностей каналообразующей оснастки единственным местом размещения сливного отверстия является его расположение на оснастке ниже верхней горловины корпуса. При этом над сливным отверстием размещается значительный свободный объем корпуса, который в процессе формования необходимо заполнить топливной смесью. В качестве прототипа к предлагаемому техническому решению рассмотрен патент РФ №2534109 (дата публикации 27.11.2014 г.) способ изготовления зарядов СРТТ методом свободного литья топливной смеси из смесителя через сливную систему в собранный с каналообразующей оснасткой корпус.

Недостатком известных способов и прототипа является большое количество топливной смеси, остающейся в смесителе в конце формования, необходимое для гарантированного заполнения объема корпуса, расположенного выше сливного отверстия в каналообразующей оснастке. Оставшаяся в смесителе топливная смесь не может быть использована в дальнейшем и относится к безвозвратным потерям.

Задачей настоящего изобретения является создание способа изготовления зарядов методом свободного литья, обеспечивающего уменьшение потерь топливной смеси при условии гарантированного заполнения топливной смесью объема корпуса, расположенного выше сливного отверстия в каналообразующей оснастке.

Поставленная задача решается предлагаемым способом изготовления зарядов СРТТ методом свободного литья топливной смеси из смесителя через сливную систему в собранный с каналообразующей оснасткой корпус, в котором в процессе формования топливной смесью заполняют дополнительную емкость, пристыкованную к сливной системе посредством переходника с клапаном и выполненную в виде цилиндра с поршнем, из которой топливную смесь вытесняют в корпус после завершения слива топливной смеси из смесителя.

Предложенный способ отличается от прототипа тем, что в процессе формования заполняют топливной смесью дополнительную емкость, пристыкованную к сливной системе посредством переходника с клапаном и выполненную в виде цилиндра с поршнем, из которой топливную смесь вытесняют в корпус после завершения слива топливной смеси из смесителя. Наличие дополнительной емкости позволяет слить в корпус из смесителя всю приготовленную для формования топливную смесь, а заполнение объема корпуса выше сливного отверстия в каналообразующей оснастке осуществляется вытеснением топливной смеси из емкости посредством поршня, установленного в цилиндре.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет слить в корпус из смесителя всю приготовленную для формования топливную смесь, а заполнение объема корпуса, расположенного выше сливного отверстия в каналообразующей оснастке, осуществить вытеснением топливной смеси из емкости.

В известных способах для гарантированного заполнения указанного объема корпуса приходится оставлять в смесителе значительный объем топливной смеси, который обеспечивает высокий уровень последней. За счет этого высокого уровня или путем ступенчатой подачи инертного газа (например, азота) в смеситель происходит передавливание топливной смеси в корпус. При этом неизрасходованный, неиспользуемый остаток топливной смеси в корпусе в конце формования составляет около 400 кг.

Предлагаемый способ поясняется чертежом.

На чертеже представлена схема установки формования для реализации предлагаемого способа.

Собранный с каналообразующей оснасткой 1 корпус 2 заряда СРТТ 3 установлен в барокамере 4. Каналообразующая оснастка 1 снабжена сливной горловиной 5, которая заканчивается сливным отверстием 6 на коническом участке каналообразующей оснастки 1. К сливной горловине 5 подстыкована сливная система 7, снабженная нижним клапаном 8, а выгрузочный люк 9 смесителя 10 снабжен верхним клапаном 11. К системе 7 пристыкована емкость 12, снабженная поршнем 13 и клапаном 14. В смесителе 10 размещена топливная смесь 15.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Перед началом слива топливной смеси 15 из смесителя 10 закрывают клапан 8 и открывают клапаны 11, 14 и заполняют топливной смесью емкость 12. Затем открывают клапан 8 и сливают топливную смесь 15 в корпус 2. После завершения слива топливной смеси из смесителя 10, что определяют по показаниям весоизмерительной системы, закрывают верхний клапан 11 и перемещением поршня 13 вытесняют топливную смесь из емкости 12 в корпус 2.

Пример конкретного выполнения

Крупногабаритный заряд массой 17 т изготавливают из высоковязкой топливной смеси методом свободного литья (см.чертеж).

Собранный с каналообразующей оснасткой корпус размещают в барокамере. Сливную горловину стыкуют со сливной системой, на которой имеется нижний клапан. К сливной системе через переходник с клапаном пристыкована дополнительная емкость, выполненная в виде цилиндра с поршнем. Сливная система и сливное отверстие размещают на конической части каналообразующей оснастки.

Опыт изготовления изделия показал, что свободное истечение топливной смеси в корпус прекращается, когда остается заполнить в корпус 300-320 кг.

Таким образом, объем дополнительной емкости составляет

Veмк=320/ρт=320/1, 8=180 дм3,

где

Veмк - размер дополнительной емкости, дм3;

ρт - плотность топлива = 1,8 кг/дм3.

При внутреннем диаметре емкости (диаметр поршня) 600 мм ее длина составляет 640 мм. Такие размеры емкости и диаметр поршня вполне реальны для изготовления и применения.

По существующему способу для предотвращения проскока газа в корпус в смесителе остается 400 кг топливной смеси.

Работает предлагаемый способ следующим образом.

В начале последнего слива закрывают нижний клапан на системе слива и открывают клапан на переходнике дополнительной емкости. Вакуумируют систему слива и дополнительную емкость. Открывают клапан на смесителе и заполняют дополнительную емкость. Закрывают клапан на переходнике и открывают нижний клапан. Начинается истечение топливной смеси в корпус из смесителя.

После полного истечения топливной смеси из смесителя закрывают его (верхний) клапан. Открывают клапан на переходнике дополнительной емкости и передавливают топливную смесь из емкости в корпус. При этом избыточное давление топливной смеси в емкости составляет 1,0-1,5 кгс/см2. Соответственно и скорость перемещения поршня может быть невысокой. Потребная скорость перемещения поршня определяется экспериментально. Завершение формования происходит согласно способу, используемому при изготовлении крупногабаритных зарядов.

Достоинствами предложенного способа является то, что его использование позволяет на 6-8 часов сократить длительность формования изделия и уменьшить потери дорогостоящей топливной смеси на 350-400 кг. Кроме того, исключается рискованная операция подачи газа в смеситель в конце формования, в процессе которой существует вероятность проскока газа в корпус при сливе, что неминуемо приведет к браку при изготовлении заряда. Необходимое избыточное давление на топливную смесь при заполнении объема корпуса выше сливного отверстия вместо газа создается поршнем.

Предлагаемый способ изготовления зарядов СРТТ реализуем практически, составные элементы не являются дефицитными.

Способ изготовления зарядов смесевого ракетного твердого топлива методом свободного литья топливной смеси из смесителя через сливную систему в собранный с каналообразующей оснасткой корпус, отличающийся тем, что в процессе формования топливной смесью заполняют дополнительную емкость, пристыкованную к сливной системе посредством переходника с клапаном и выполненную в виде цилиндра с поршнем, из которой топливную смесь вытесняют в корпус после завершения слива топливной смеси из смесителя.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу изготовления смесевого ракетного твердого топлива (СРТТ). СРТТ готовят смешением связующего с металлическим горючим, порошкообразными компонентами, технологическими добавками и отвердителем с последующим сливом топливной массы в корпус.
Изобретение относится к производству ракетной техники, а именно к технологии изготовления крупногабаритных зарядов смесевого ракетного твердого топлива (СРТТ) методом свободного литья.
Изобретение относится к изготовлению зарядов смесевого ракетного топлива, а именно к технологии формования зарядов методом свободного литья. Формование заряда осуществляют методом свободного литья топливной массы в корпус, установленный в барокамере.
Изобретение относится к технологии взрывчатых веществ, а именно пластичных взрывчатых составов, используемых в конструкциях взрывных зарядов. Способ приготовления пластичного взрывчатого состава заключается в смешивании кристаллического взрывчатого вещества (ВВ) с раствором пластичного полимера в летучем растворителе, последующей отгонке растворителя, грануляции и сушке.

Изобретение относится к изготовлению бронированных твердотопливных зарядов, покрытие которых исключает горение забронированных поверхностей. Бронирование термостойкого заряда топлива осуществляется в две стадии.

Изобретение относится к производству порохов, которые могут быть использованы для снаряжения патронов к стрелковому оружию, а также патронов специального назначения, например строительно-монтажных, индустриальных патронов.

Изобретение относится к способу отгонки растворителя из пороховых элементов при получении сферического пороха для стрелкового оружия. После ввода сернокислого натрия в дисперсионную среду ведут отгонку растворителя путем подъема температуры теплоносителя с 68°С до 86-87°С.

Изобретение относится к получению сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия, а именно к регенерации этилацетата после 30-40 циклов его использования в технологическом процессе для дальнейшего использования этилацетата в технологическом цикле.

Изобретение относится к получению одноосновных сферических порохов для стрелкового оружия. Пороховые элементы, состоящие из нитроцеллюлозы, дифениламина, графита и влаги, флегматизируют в аппарате-флегматизаторе флегматизирующей эмульсией.

Изобретение относится к получению двухосновных сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия. Сферические элементы, состоящие из нитроцеллюлозы, нитроглицерина, дифениламина, динитротолуола, централита II, графита и влаги, флегматизируют в аппарате-флегматизаторе флегматизирующей эмульсией.

Изобретение относится к производству сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия и малокалиберной артиллерии. Для получения сферического пороха первоначально в воду вводят поливинилнитрат (ПВН) и при перемешивании дозируют этилацетат. Массу перемешивают с одновременным повышением температуры, затем вводят нитраты целлюлозы (НЦ) волокнистой формы, при соотношении ПВН и НЦ (10-15):(90-85), и готовят пороховой лак. Затем пороховой лак диспергируют, вводят эмульгатор и сульфат натрия для обезвоживания частиц лака. После чего удаляют этилацетат, промывают, сортируют и сушат пороховые элементы. Способ позволяет получить сферические пороховые гранулы по водно-дисперсионной технологии на основе биполимерного связующего ПВН-НЦ и тем самым повысить технологичность получения СФП, а именно обеспечить требуемое качество гранул по содержанию этилацетата и сократить время лакообразования. 1 табл., 5 пр.

Изобретение относится к способу сушки сферических порохов (СФП), полученных по водно-дисперсионной технологии для стрелкового оружия. Способ сушки сферического пороха включает подачу пороха с графитом через циклон-осадитель в камеру сушки, сушку пороха путем подачи теплоносителя в нижнюю часть камеры с температурой 88-98°С в течение 60-80 мин, затем в течение 140-180 минут с температурой 65-75°С, охлаждение и выгрузку пороха в приемный бункер. Сушку пороха осуществляют в роторном двухкамерном аппарате в первой камере с загрузкой пороха в количестве 20-40 кг (на сухой вес), где порох сушится в первой зоне при температуре 98-65°С и напоре воздуха 1,5-4,9 кПа с удалением влаги, затем путем вращения механизма первая камера с порохом передвигается во вторую зону, где путем подачи воздуха с температурой 20-30°С порох охлаждают до температуры 40-60°С в течение 15-25 мин, при этом во вторую камеру одновременно загружают порох и далее порох сушат. Изобретение обеспечивает повышение производительности аппарата сушки пороха путем использования двухкамерного аппарата сушки с разделением на зоны удаления влаги и охлаждения пороха. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к производству сферических порохов (СФП), в частности крупнодисперсных. Для получения пороха в воде перемешивают полимерное связующее – пироксилин с условной вязкостью 1,0-8,0°Э и поливинилнитрат (ПВН) с молекулярной массой 400000-200000 у.е., соблюдая соотношение между пироксилином и ПВН, равное (85-90):(15-10). Массу перемешивают с повышением температуры, затем готовят пороховой лак в этилацетате, диспергируют пороховой лак с вводом эмульгатора и вводят сульфат натрия для обезвоживания частиц. После чего удаляют этилацетат, промывают, сортируют и сушат пороховые элементы. Способ позволяет получать крупнодисперсные гранулы по водно-дисперсионной технологии на основе биполимерного связующего нитроцеллюлоза-низкомолекулярный ПВН, тем самым позволяет расширить диапазон вязкости применяемого пироксилина, повысить концентрацию полимерного связующего в лаковой фазе и увеличить выход целевого продукта до 55-65%. 1 ил, 1 табл., 5 пр.

Изобретение относится к способу изготовления заряда твердотопливного ракетного двигателя. Способ изготовления заряда из смесевого ракетного топлива осуществляют вакуумным термическим прессованием порошкообразного состава непосредственно в корпусе твердотопливного реактивного двигателя. Для этого в корпус двигателя помещают порошкообразную топливную смесь, с открытой стороны корпуса временно размещают технологический цилиндр, содержащий тщательно подогнанный поршень с газоотводом, через который производят удаление воздуха из топливной смеси. После откачки воздуха корпус прогревают, начиная со дна и с боковой поверхности. По мере плавления топливной смеси поршень двигается ко дну, спрессовывая смесь до тех пор, пока она полностью не превратится в расплав. После расплавления всей смеси заряд охлаждают, а поршень извлекают. Метод позволяет максимально упростить технологию приготовления топлива, сократить на порядок срок снаряжения двигателя. При этом метод позволяет заправлять твердотопливную ракету топливом на месте запуска, что исключает необходимость транспортировки заряженного двигателя. 4 ил.
Наверх