СПОСОБ БРОНИРОВАНИЯ ЗАРЯДА ТВЕРДОГО РАКЕТНОГО ТОПЛИВА Российский патент 2004 года по МПК C06B21/00 C06D5/00 

Изобретение относится к области бронирования зарядов твердого ракетного топлива, нанесения на них бронирующего покрытия, которое обеспечивает исключение горения в составе ракетного двигателя забронированных поверхностей.

К бронирующим покрытиям предъявляются следующие требования: хорошая адгезия с топливным блоком, химическая и физическая стабильность в течение всего срока хранения топливного заряда, низкая теплопроводность и малая плотность, технологичность нанесения, монолитность, однородность покрытия и т.п. Толщина бронирующего покрытия выбирается исходя из условий тепловой защиты поверхностного слоя топлива, находящегося в контакте с бронирующим покрытием.

Известны способы бронирования заряда твердого ракетного топлива, выполненного в виде шашки.

Так во Франции запатентован способ бронирования заряда твердого ракетного топлива, заключающийся в том, что на дно камеры помещается слой жидкого силиконового эластомера, в который утапливается шашка, и производится полимеризация эластомера при комнатной температуре (французская заявка 2436121 МПК С 06 D 5/00, опубл. 11.04.80).

Известен способ бронирования заряда твердого ракетного топлива путем заливки на шашку при 20^oС с последующим отверждением смеси при 80^oС. Перед заливкой на шашку наносят адгезионный слой. Адгезионный слой перед нанесением на поверхность шашки предварительно сушится 2-24 часа и выдерживается 10 часов при температуре 60^oС и относительной влажности 70-90% (патент США 4021514, кл. 264-3, МПК С 06 В 21/00, опубл. 03.05.77).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ бронирования заряда твердого ракетного топлива по патенту ФРГ 20004472, МПК С 06 D 5/00, опубл. 29.11.79.

Бронирующий состав, состоящий из растворенных и (или) суспендированных полимеров, особенно производных синтетического каучука, виниловых термопластов или сшивающихся предполимеров, содержащих уретановые группы, и 60-70% наполнителей вводят в зазор шириной 1 мм между вращающейся вокруг продольной оси шашкой твердого ракетного топлива и параллельно к ней расположенным накатывающим валком, при этом бронирующий состав равномерно распределяется по поверхности шашки, а после удаления растворителя можно нанести второй слой бронирующего состава.

Недостатками описанного способа нанесения бронирующего состава, принятого авторами за прототип, являются: низкая адгезионная прочность бронирующего состава к шашке твердого ракетного топлива - 0,8-1,06 кН/м; наличие пор диаметром до 1 мм общей площадью 10-15 мм² на поверхности среза бронирующего состава в продольном и поперечном направлениях; кроме того, нанесение второго слоя бронирующего состава возможно только после удаления растворителя из первого слоя.

Технической задачей предлагаемого изобретения является разработка способа бронирования заряда твердого ракетного топлива, позволяющего повысить адгезионную прочность бронирующего состава к топливу, исключить наличие пор в продольном и поперечном направлениях бронирующего состава, а также исключить процесс удаления растворителя из предыдущего слоя перед нанесением последующего слоя бронирующего состава, что существенно сокращает технологический цикл изготовления заряда.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе бронирования заряда твердого ракетного топлива, включающем последовательное нанесение бронирующего состава в несколько слоев в зазор между вращающимся вокруг продольной оси зарядом твердого ракетного топлива, выполненным в виде шашки, и параллельно к нему установленным приспособлением, слои бронирующего состава наносят послойно с интервалом от 1 до 6 минут, при этом шашку вращают со скоростью 10-60 об/мин и используют приспособление, выполненное в виде ракельного ножа с углом заточки 50-70^o, причем зазор между вращающейся шашкой и ракельным ножом увеличивают после нанесения каждого слоя до получения покрытия требуемой толщины, после нанесения бронирующего состава на шашку производят окончательное выравнивание и уплотнение поверхности бронирующего состава со скоростью вращения шашки 90-110 об/мин в течение 4-12 минут.

Бронирующий состав наносят следующим образом.

Бронирующий состав, состоящий из суспендированного синтетического каучука, наполнителя, растворителя, отвердителя и термостабилизатора, подается в зазор 1 мм между вращающейся со скоростью 10 об/мин вокруг продольной оси шашкой твердого ракетного топлива и параллельно неподвижно к ней расположенным ракельным ножом с углом заточки 50^o. Формование слоя бронирующего состава на шашке проводится в течение 1 минуты.

Нанесение второго слоя бронирующего состава производится в зазор - 2 мм, третьего - 3 мм и четвертого - 4 мм при тех же значениях остальных параметров, что и при нанесении первого слоя. Отсчет величины зазора ведется от первоначального размера поверхности шашки топлива.

Окончательное выравнивание и уплотнение поверхности бронирующего состава проводится при вращении заряда со скоростью 90 об/мин, при зазоре 4 мм и угле заточки ракельного ножа 50^o.

В табл. 1 приведены примеры конкретного выполнения по нанесению бронирующего состава на шашку твердого ракетного топлива. После нанесения бронирующего состава изделие отверждают при температуре (80±5)^oС в течение 4-6 часов. Удаление растворителя из предыдущего слоя перед нанесением последующего слоя бронирующего состава не производится по сравнению с прототипом, что очень важно для технологии изготовления зарядов твердого ракетного топлива.

В табл. 2 приведены показатели нанесенного бронирующего состава на шашку твердого ракетного топлива предлагаемого способа в сравнении с прототипом. Общая площадь пор размером до 1 мм по прототипу определена дополнительно. Из таблицы 2 видно, что предлагаемый способ бронирования заряда твердого ракетного топлива позволяет получить адгезионную прочность бронирующего состава к шашке, равную 1,20-1,51 кН/м, исключить наличие пор в продольном и поперечном направлениях бронирующего состава, то есть обеспечить его высокое качество.

Изобретение относится к области нанесения на заряды твердого ракетного топлива бронирующего покрытия, которое обеспечивает исключение горения в составе ракетного двигателя забронированных поверхностей. Предлагаемый способ включает в себя послойное нанесение бронирующего состава в зазор между вращающимся вокруг продольной оси зарядом твердого ракетного топлива и параллельно к нему неподвижно установленным приспособлением в виде ракельного ножа. Зазор между вращающимся зарядом и ракельным ножом увеличивают после нанесения каждого слоя до получения покрытия требуемой толщины, а окончательное выравнивание и уплотнение поверхности состава производится со скоростью вращения заряда 90-110 об/мин в течение 4-12 мин. Предлагаемый способ бронирования заряда твердого ракетного топлива позволяет получить адгезионную прочность бронирующего состава к заряду, равную 1,20-1,51 кН/м, исключить наличие пор в продольном и поперечном направлениях бронирующего состава и исключить процесс удаления растворителя из предыдущего слоя перед нанесением последующего слоя бронирующего состава. 2 табл.

Способ бронирования заряда твердого ракетного топлива, включающий последовательное нанесение бронирующего состава в несколько слоев в зазор между вращающимся вокруг продольной оси зарядом твердого ракетного топлива, выполненным в виде шашки, и параллельно установленным приспособлением, отличающийся тем, что слои бронирующего состава наносят послойно с интервалом 1 - 6 мин, при этом шашку вращают со скоростью 10-60 об/мин и используют приспособление, выполненное в виде ракельного ножа с углом заточки 50-70°, причем зазор между вращающейся шашкой и ракельным ножом увеличивают после нанесения каждого слоя до получения покрытия требуемой толщины, после нанесения бронирующего состава производят окончательное выравнивание и уплотнение поверхности бронирующего состава со скоростью вращения шашки 90-110 об/мин в течение 4-12 мин.