СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОЛЬЦЕВОГО ПЛЕНОЧНОГО ВОСПЛАМЕНИТЕЛЯ Российский патент 2008 года по МПК F02K9/95 

Патентуемое изобретение относится к области ракетной техники, а именно к способам изготовления воспламенителей, преимущественно для зарядов твердого ракетного топлива (ТРТ) к ракетным двигателям (РД).

Наиболее технологичными в изготовлении и технически эффективными (малый вес, надежность задействования пиропатроном, отсутствие шлаков, обусловленных сгоранием корпуса, низкое дымообразование, простота и технологичность изготовления) являются известные конструкции воспламенителей, корпуса которых выполнены из полимерных пленок (пат. RU 2170842, RU 2212557, RU 2251014, US 4576094, US 4705655, US 5063848, FR 2151495). За прототип патентуемого технического решения принято изобретение по пат. RU 2212557 от 20.09.03 г. по заявке RU 2002101764 от 17.01.02 г.

Однако при реализации указанных конструкций в виде цилиндрического кольцевого воспламенителя (Фиг.1), с узкой (шириной "b") кольцевой полостью при значительной высоте (h) последней, не удается обеспечить качественное вакуум-формование полости воспламенителя из полимерной пленки (для изготовления воспламенителей используют в основном полиэтиленовые пленки 0,5...0,8 мм). При формовании происходит либо существенное, недопустимое по условиям эксплуатации, утонение корпуса в сечениях большой кривизны (Фиг.2), либо его непосредственное разрушение (Фиг.3) в этих сечениях при вакуум-формовании.

Технической задачей изобретения является разработка высокотехнологичного способа изготовления кольцевого пленочного воспламенителя из полимерной пленки с узкой кольцевой полостью корпуса (соотношением наружного и внутреннего диаметров корпуса воспламенителя, близким к 1,0), с обеспечением удовлетворительной толщины полости корпуса воспламенителя.

Технический результат изобретения заключается в выполнении кольцевого пленочного воспламенителя заряда твердого ракетного двигателя вакуум-формованием полостей корпуса воспламенителя в виде "полостей-стаканов" с отбортовками из полимерной пленки, снаряжении корпуса воспламенителя воспламенительной навеской (ВН) и скрепления корпуса с крышкой по отбортовкам корпуса. При этом формуют отдельно внешнюю и внутреннюю полости в виде стаканов с отбортовками, диаметры которых соответствуют внешнему и внутреннему диаметрам кольцевого воспламенителя. Внутреннюю "полость-стакан" скрепляют с днищем внешней "полости-стакана" по отбортовкам внутренней "полости-стакана", центрируя внутреннюю "полость-стакан" относительно внешней и обеспечивая требуемый кольцевой зазор между внешней и внутренней "полостями-стаканами". Удаляют (вырезают) центральную часть днища внешней "полости-стакана" и заполняют ВН кольцевую "полость-стакан" между внешней и внутренней полостями, скрепляют с крышкой отбортовку внешней "полости-стакана" и днище внутренней "полости-стакана", после чего удаляют центральную часть крышки и днища внутренней "полости-стакана", обеспечивая требуемый внутренний диаметр кольцевого воспламенителя. При этом в качестве полимерной пленки используют саженаполненный полиэтилен высокого давления, дезориентированный в продольном и поперечном направлениях.

Сущность изобретения заключается в исключении фазы формования корпуса кольцевого воспламенителя из полимерной пленки с близкими размерами наружного (Д_нар) и внутреннего (Д_внутр) диаметров (Д_нар/Д_внутр≈1) за один прием и переходе к раздельному формованию внешней и внутренней полостей корпуса воспламенителя. В соответствии с патентуемым решением такой корпус воспламенителя выполняется путем формования и последующего скрепления друг с другом двух полостей (внутренней и внешней), геометрические размеры которых обеспечивают как требования по величине Д_нар, Д_внутр, так и высокую технологичность и качество, в т.ч. по толщине полостей воспламенителя на участках максимальной вытяжки при вакуум-формовании. Применение в способе саженаполненного полиэтилена высокого давления, дезориентированного в продольном и поперечном направлениях, позволяет обеспечить качество формования "полостей-стаканов" (равномерную усадку) и безопасность техпроцесса за счет исключений накопления на элементах воспламенителя заряда статистического электричества.

Изготовление воспламенителя осуществляют в следующем порядке.

1. Скрепляют термосваркой внутреннюю "полость-стакан" (5) с днищем внешней полости (4), центрируя внутреннюю "полость-стакан" относительно внешней.

2. Удаляют центральную часть днища внутренней "полости-стакана", обеспечивая требуемый внутренний диаметр кольцевого воспламенителя.

3. Заполняют ВН кольцевую полость между внутренней и внешней "полостью-стаканами" воспламенителя.

4. Скрепляют (сваривают) отбортовку внешней "полости-стакана" и днища внутренней полости с крышкой.

5. Удаляют центральную часть крышки (и днища внутренней полости), обеспечивая требуемый внутренний диаметр воспламенителя.

Патентуемое изобретение иллюстрируется графическими материалами.

Фиг.1. Конструкция воспламенителя.

1 - корпус,

2 - воспламенительная навеска (ВН),

3 - крышка.

Д_внутр - внутренний диаметр корпуса кольцевого воспламенителя,

Д_нар - наружный диаметр корпуса кольцевого воспламенителя,

h - высота кольцевой "полости-стакана",

b - ширина.

Фиг.2. Пленочный воспламенитель с кольцевой полостью большой кривизны, формуемой за один прием.

Фиг.3. Вариант формования полости корпуса кольцевого пленочного воспламенителя за один прием с наличием участков большой кривизны.

Фиг.4. Формование внешней "полости-стакана" корпуса воспламенителя.

4 - внешняя "полость - стакан".

Фиг.5. Формование внутренней "полости-стакана" корпуса воспламенителя.

5 - внутренняя "полость - стакан".

Фиг.6. Скрепление отбортовки внутренней "полости-стакана" с днищем внешней "полости-стакана".

Фиг.7. Удаление центральной части днища внешней "полости-стакана".

Фиг.8. Снаряжение корпуса воспламенителя воспламенительной навеской.

Фиг.9. Скрепление крышки с отбортовкой внешней "полости-стакана" и днищем внутренней "полости-стакана" воспламенителя.

Фиг.10. Удаление центральной части крышки (и днища внутренней "полости-стакана").

Фиг.11. Кольцевой воспламенитель по патентуемому техническому решению.

Режимы вакуум-формования, термосварки осуществлялись по известным техническим решениям.

В качестве полимерной пленки использовалась полиэтиленовая пленка высокого давления, саженаполненная, дезориентированная в продольном и поперечном направлениях.

Способ изготовления кольцевого пленочного воспламенителя заряда твердого ракетного топлива заключается в вакуум-формовании корпуса воспламенителя в виде «полостей-стаканов» с отбортовками из полимерной пленки, снаряжении корпуса воспламенителя воспламенительной навеской и скреплении крышки с корпусом по отбортовкам. При вакуум-формовании отдельно формуют внешнюю и внутреннюю «полости-стаканы», диаметры которых соответствуют внешнему и внутреннему диаметрам кольцевого воспламенителя. После формования скрепляют внутреннюю «полость-стакан» по отбортовкам с днищем внешней «полости-стакана», центрируя внутреннюю «полость-стакан» относительно внешней и обеспечивая требуемый кольцевой зазор между внешней и внутренней «полостями-стаканами». Затем удаляют центральную часть днища внешней «полости-стакана». Заполняют навеской воспламенительного состава кольцевую полость между внутренней и внешней скрепленными «полостями-стаканами». После чего крышку скрепляют с отбортовкой внешней «полости-стакана» и днищем внутренней «полости-стакана» и удаляют центральную часть крышки и днища внутренней «полости-стакана», обеспечивая требуемый внутренний диаметр кольцевого воспламенителя. Изобретение позволяет обеспечить высокую технологичность способа изготовления корпуса воспламенителя, а также приемлемую толщину стенок воспламенителя на участках максимальной вытяжки при вакуум-формовании. 2 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Способ изготовления кольцевого пленочного воспламенителя заряда твердого ракетного топлива, включающий вакуум-формование полостей корпуса воспламенителя, в виде «полостей-стаканов» с отбортовками, из полимерной пленки, снаряжение корпуса воспламенителя воспламенительной навеской и скрепление крышки с корпусом по отбортовкам, отличающийся тем, что формуют отдельно внешнюю и внутреннюю «полости-стаканы» корпуса с отбортовками, при этом диаметры «полостей-стаканов» соответствуют внешнему и внутреннему диаметрам кольцевого воспламенителя, скрепляют внутреннюю «полость-стакан» по отбортовкам с днищем внешней «полости-стакана», центрируя внутреннюю «полость-стакан» относительно внешней, и обеспечивая требуемый кольцевой зазор между внешней и внутренней «полостями-стаканами», удаляют центральную часть днища внешней «полости-стакана», заполняют навеской воспламенительного состава кольцевую полость между внутренней и внешней скрепленными «полостями-стаканами», после чего крышку скрепляют с отбортовкой внешней «полости-стакана» и днищем внутренней «полости-стакана» и удаляют центральную часть крышки и днища внутренней «полости-стакана», обеспечивая требуемый внутренний диаметр кольцевого воспламенителя.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что «полости-стаканы» корпуса воспламенителя выполняют из полиэтиленовой пленки.3. Способ по п.2, отличающийся тем, что для изготовления «полостей-стаканов» и крышки воспламенителя используют саженаполненный полиэтилен высокого давления дезориентированный в продольном и поперечном направлениях.