СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВКЛАДЫША С СОПЛОМ ЖИДКОСТНОГО РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2013 года по МПК F02K9/97 

Изобретение относится к ракетной технике.

Известен способ изготовления вкладыша с соплом жидкостного ракетного двигателя (ЖРД), включающий изготовление заготовки вкладыша намоткой на оправку волокнистого материала со связующим, полимеризацию, снятие с оправки заготовки вкладыша и выполнение ее механической и высокотемпературных обработок, усматриваемый из патента RU 93438 на полезную модель «Модель камеры жидкостного ракетного двигателя», опубл. 27.04.2010.

По своим признакам и достигаемому результату этот способ наиболее близок к заявляемому и принят за прототип.

Недостаток известного способа заключается в том, что при его использовании намотка заготовки вкладыша с соплом ведется с расположением волокон материала кольцевыми или близкими к ним слоями, и ведет при выгорании участков последних в процессе работы ЖРД к ощутимому ухудшению движения газового потока в сопле.

Технический результат изобретения заключается в повышении надежности способа.

Названный технический результат достигается благодаря тому, что в способе изготовления вкладыша с соплом ЖРД, включающем изготовление заготовки вкладыша намоткой на оправку волокнистого материала со связующим, полимеризацию, снятие с оправки заготовки вкладыша и выполнение ее механической и высокотемпературных обработок, согласно изобретению при изготовлении заготовки вкладыша на оправку производят геликоидную намотку препрега тканой ленты, выполненной с продольным перегибом по середине и ориентацией волокон ее основы и утка под углами к продольной кромке ленты, близкими по величине, и прижимом перегиба к оправке нитью, расположенной в перегибе, затем намотанные слои ленты сжимают вдоль оси оправки с фиксацией их между шайбами и выполняют полимеризацию, после чего заготовку вкладыша снимают с оправки и выполняют ее механическую и высокотемпературные обработки.

Ниже, со ссылкой на прилагаемые чертежи - Фиг.1, 2, 3, 4, дается описание предлагаемого способа.

Способ изготовления вкладыша 1 с соплом 2 ЖРД предусматривает изготовление заготовки 3 вкладыша 1 намоткой на оправку 4 волокнистого материала со связующим, полимеризацию, снятие с оправки 4 заготовки 3 вкладыша 1 и ее механическую и высокотемпературные обработки.

При изготовлении заготовки 3 вкладыша 1 на оправку 4 производят геликоидную намотку препрега тканой ленты 5, выполненной с продольным перегибом 6 по середине и ориентацией волокон ее основы 7 и утка 8 под углами α₀ и α_y соответственно к продольной кромке 9 ленты 5, близкими по величине, например, α₀≈α_y с погрешностью не более 5° - Фиг.1, 2 (что повысило продольную жесткость ленты и обеспечило практически одинаковое расположение волокон основы и утка относительно продольного перегиба ленты).

Процесс намотки препрега тканой ленты 5 ведут с прижимом силой F перегиба 6 к оправке 4 нитью 10, расположенной в перегибе 6 - Фиг.1, 2 (что позволило уменьшить в процессе намотки вытяжение ленты 5 и, следовательно, разброс плотности и углов α₀ и α_y волокнистого материала в наматываемых витках заготовки вкладыша).

Затем намотанные слои ленты 5 сжимают вдоль оси оправки 4 с фиксацией их между шайбами 11, 12, например, гайкой 13 - Фиг.3 и выполняют полимеризацию (чем обеспечивается повышенная плотность волокнистого материала в заготовке вкладыша).

После чего заготовку 3 вкладыша 1 снимают с оправки 4 и выполняют ее механическую и высокотемпературные обработки, например карбонизацию и пироуплотнение - Фиг.4.

При эксплуатации вкладыша 1 с соплом 2 происходит оплавление и унос поверхностного слоя сопла 2 под действием высокой температуры потока отходящих продуктов горения ЖРД (что сопровождается меньшим нарушением геометрии сопла и меньшим ухудшением его поверхностного сопротивления отходящим продуктам сгорания топлива из-за оплавления и уноса поверхностного слоя сопла с торцов волокон основы и утка).

Способ изготовления вкладыша с соплом ЖРД характеризуется по сравнению с прототипом повышенной надежностью.

Изобретение относится к ракетной технике. Способ изготовления заготовки вкладыша намоткой на оправку волокнистого материала со связующим, полимеризацию, снятие с оправки заготовки вкладыша и выполнение ее механической и высокотемпературных обработок. При изготовлении заготовки вкладыша на оправку производят геликоидную намотку препрега тканой ленты, выполненной с продольным перегибом по середине и ориентацией волокон ее основы и утка под углами к продольной кромке ленты, близкими по величине, и прижимом перегиба к оправке нитью, расположенной в перегибе. Затем намотанные слои ленты сжимают вдоль оси оправки с фиксацией их между шайбами и выполняют полимеризацию. После чего заготовку вкладыша снимают с оправки и выполняют ее механическую и высокотемпературные обработки. Изобретение обеспечивает повышение качества изготовления вкладыша с соплом. 4 ил.

Способ изготовления вкладыша с соплом жидкостного ракетного двигателя, включающий изготовление заготовки вкладыша намоткой на оправку волокнистого материала со связующим, полимеризацию, снятие с оправки заготовки вкладыша и выполнение ее механической и высокотемпературных обработок, отличающийся тем, что при изготовлении заготовки вкладыша на оправку производят геликоидную намотку препрега тканой ленты, выполненной с продольным перегибом посередине и ориентацией волокон ее основы и утка под углами к продольной кромке ленты, близкими по величине, и прижимом перегиба к оправке нитью, расположенной в перегибе, затем намотанные слои ленты сжимают вдоль оси оправки с фиксацией их между шайбами и выполняют полимеризацию, после чего заготовку вкладыша снимают с оправки и выполняют ее механическую и высокотемпературные обработки.