ЗАРЯД ТВЕРДОГО РАКЕТНОГО ТОПЛИВА Российский патент 2012 года по МПК F02K9/36 

Изобретение относится к области ракетной техники, конкретно к зарядам твердого ракетного топлива вкладного типа, состоящим из пучка топливных трубок или элементов другого профиля, скрепленных с дном камеры двигателя с помощью крепящего состава с образованием полимерного диска или шайбы.

Известен заряд твердого ракетного топлива с диаметром пучка топливных трубок более 50 мм, прикрепленных к дну камеры с помощью крепящего состава, включающего в себя герметик Виксинт У-2-28 на основе кремнийорганических соединений и подслоя типа П-11 по ТУ 38.3003-04-06-90 на основе элементоорганических соединений в нефрасе. Указанный крепящий состав, имеющий хорошие эластичность и адгезию к металлу, при использовании его в зарядах твердого ракетного топлива для крепления пучка топливных трубок диаметром более 50 мм (80-100 мм) в полимерной шайбе и самой шайбы к дну двигателя не обеспечивает его нормальной работоспособности. Это происходит по причине недостаточной прочности самой полимерной шайбы, в результате чего происходит выров из нее некоторых топливных трубок, а следовательно, и нарушение стабильности работы самого заряда.

Известен заряд по патентам Франции №2439174 или №2181178 (прототип), в котором пучок топливных трубок прикреплен крепящим составом, например полиуретаном, к дну двигателя. Полученный при этом полимерный диск или шайба (зависит от воспламенителя - торцевой или стержневой) эластичен, но не обладает достаточной адгезией к металлу. Поэтому для обеспечения надежного крепления полимерного диска или шайбы с пучком топливных трубок к металлическому дну двигателя дополнительно используется клей. Но даже при использовании клея надежность данного крепления в таких зарядах с пучком топливных трубок диаметром более 50 мм (более напряженных), а следовательно, и надежная работоспособность самих зарядов в процессе эксплуатации с более высокими летными перегрузками не обеспечивается. В этом случае прочность крепления топливных, а именно пороховых, трубок полученным полимерным диском или шайбой и крепление самого диска или шайбы к дну камеры двигателя недостаточны. Кроме того, в полиуретановой композиции, состоящей из каучуковой (смоляной) части и отвердителя, образующей при их смешении и заливке в дно двигателя полимерный диск или шайбу, в последнем могут присутствовать легколетучие растворители, которые нежелательны при применении в зарядах топливных трубок из пироксилиновых порохов на основе легколетучих растворителей (эфиры, спирты).

Поэтому при создании зарядов твердого ракетного топлива с диаметрами пучка топливных трубок более 50 мм, а именно 80-100 мм, более «напряженных» или «нагруженных», одной из главных задач будет обеспечение надежной прочности пучка топливных трубок крепящим составом, образующим после заливки в дно диск или шайбу, и креплений их к дну двигателя.

Задачей настоящего изобретения является создание заряда твердого ракетного топлива с диаметром пучка топливных трубок более 50 мм, а именно 80-100 мм и более, включающего в себя дно двигателя, пучок топливных (пороховых) трубок, крепящий состав и дополнительный клей между крепящим составом и дном, обеспечивающих надежную работоспособность заряда в процессе эксплуатации с повышенными летными перегрузками за счет обеспечения надежной прочности и целостности крепления топливных трубок между собой и пучка трубок к дну двигателя даже на основе летучих растворителей, таких как, например, порохов пироксилиновых.

Поставленная задача решается таким образом, а именно: в заряде твердого ракетного топлива с пучком трубок, например, из пороха пироксилинового диаметром более 50 мм, а именно 80-100 мм и более, используется крепящий состав, образующий после заливки полимерный диск или шайбу, например из полиуретана, состоящего из смоляной части с аминным отвердителем и дополнительного клея, в отвердитель наряду с нелетучим растворителем диоктилсебацинатом вводится фталимид, а в качестве дополнительного клея используется подслой на основе поливинилбутираля.

Предлагаемый заряд представлен на чертеже и включает в себя дно двигателя 1, пучок пороховых трубок 2, крепящий состав 3 и дополнительный клей на основе поливинилбутираля 4.

Сборка заряда производится следующим образом: дно двигателя смазывается дополнительным клеем - подслоем на основе поливинилбутираля, высушивается, после чего на него заливается полимерный крепящий состав из полиуретана, в отвердитель которого наряду с диоктилсебацинатом введен фталимид, в крепящий состав после его выравнивания производится постановка пучка топливных пороховых трубок выровненным торцом.

Работа заряда заключается в поджигании через воспламенитель пучка топливных пороховых трубок, которые с целью обеспечения заданной скорости (дальности, давления) сгорают полностью до крепящего состава, обеспечивающего надежное крепление трубок как между собой, так и к дну двигателя.

Заряд с обозначенным крепящим составом, имеющим физико-механические характеристики σ_р - предельное напряжение на растяжение при разрыве 9÷16 кН/см² и σ_отлс - предельное напряжение на отслаивание 6-10 МПа·см, ε - относительное удлинение 400-600%, превышающие в 1,5-2 раза штатные, обеспечил надежность крепления топливных трубок из пироксилиновых трубок заряда твердого ракетного топлива в интервале температур от +50°С до -50°С, обеспечив заданные скорости нового изделия «Вампир» (диаметр пучка ~80-90 мм) в требуемых пределах скоростей полета.

Заряд твердого ракетного топлива включает пучок топливных элементов, скрепленных с дном двигателя полимерным крепящим составом и дополнительным клеем. Полимерный крепящий состав представляет собой полиуретан, состоящий из смоляной части и отвердителя аминного типа. Отвердитель наряду с нелетучим растворителем диоктилсебацинатом включает фталимид. Дополнительный клей представляет собой подслой на основе поливинилбутираля. Изобретение позволяет повысить надежность крепления топливных элементов на дне двигателя. 1 ил.

Заряд твердого ракетного топлива, включающий пучок топливных элементов, скрепленных с дном двигателя полимерным крепящим составом, например, из полиуретана, состоящим из смоляной части и отвердителя аминного типа, и дополнительным клеем, отличающийся тем, что в отвердитель наряду с нелетучим растворителем диоктилсебацинатом вводится фталимид, а в качестве дополнительного клея используется подслой на основе поливинилбутираля.