КОРПУС ТВЕРДОТОПЛИВНОГО РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ ИЗ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА Российский патент 2013 года по МПК F02K9/34 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к корпусам твердотопливных ракетных двигателей из композиционного материала, содержащих силовую цельномотанную оболочку типа «кокон», оболочку второго кокона, в котором между наружной поверхностью днища силовой оболочки в зоне экватора и оболочкой второго кокона установлен кольцевой эластичный клин.

Из технической литературы известен корпус РДТТ, содержащий силовую цельномотанную оболочку типа «кокон», оболочку второго кокона, в котором между наружной поверхностью днища силовой оболочки в зоне экватора и оболочкой второго кокона установлен кольцевой эластичный клин (см. «Конструкции ракетных двигателей на твердом топливе»./ Под общ. ред. чл.-корр. Российской академии наук, д-ра техн. наук, проф. Л.Н.Лаврова. - М.: Машиностроение, 1993, рис.2.1 на стр.54, поз.21).

Эластичный клин в конструкции корпуса играет двойную роль:

- обеспечивает прямолинейность образующей второго кокона в зоне экватора днища при изготовлении;

- обеспечивает плавность перехода наружного воздействия на днище по жесткостным характеристикам от оболочки второго кокона к свободному деформированию при нагружении внутренним давлением, уменьшая изгибные деформации днища.

Однако после изготовления корпус в процессе его дальнейшей эксплуатации подвергается ряду силовых воздействий (испытание на рабочее давление, формование заряда твердого топлива под давлением при повышенной температуре), которые за счет остаточного формоизменения днища (перемещение внутрь) могут приводить к отслоениям эластичного клина как от второго кокона, так и от наружной поверхности днища. В этом случае возможно смещение эластичного клина от своего начального положения и увеличение изгибных деформаций днища, что в итоге снижает его прочность.

Технической задачей изобретения является исключение возможных расслоений по контактным поверхностям эластичного клина.

Технический результат достигается тем, что в корпусе твердотопливного ракетного двигателя из композиционного материала, содержащем силовую цельномотанную оболочку типа «кокон», оболочку второго кокона, в котором между наружной поверхностью днища силовой оболочки в зоне экватора и узлом стыка установлен кольцевой эластичный клин, в клине с торца выполнена кольцевая щель, внутренняя поверхность которой покрыта эластичной тканью, а внутри щели проложена фторопластовая пленка.

На фиг.1 показано сечение корпуса в зоне экватора днища силовой оболочки.

На фиг.2 показана в сечении предлагаемая конструкция эластичного клина.

На фиг.3 показана форма эластичного клина при остаточных деформациях днища.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Эластичный клин 1 (фиг.1) расположен в зоне экватора днища силовой оболочки 2 между днищем и оболочкой второго кокона 3 и скреплен с ними по контактным поверхностям 4.

Эластичный клин 1 обеспечивает плавность перехода наружного воздействия на днище по жесткостным характеристикам от оболочки второго кокона в точке 5 сечения (фиг.2) к свободному деформированию днища в точке 6 при нагружении внутренним давлением, уменьшая изгибные деформации днища.

В предлагаемой конструкции щель 7 (фиг.2) уменьшает жесткость клина при его растяжении в радиальном направлении. Жесткость клина при сжатии практически не меняется и при перемещениях днища под давлением наружу клин работает так же, как и в известной конструкции. Эластичная ткань 8 обеспечивает прочность поверхности щели, а фторопластовая пленка 9 исключает «спекание» слоев ткани между собой при высокой температуре полимеризации пластика. В предлагаемой конструкции клина в случае остаточных деформаций днища внутрь (фиг.3) отрывные напряжения по контактным поверхностям 4 существенно снижаются, в связи с чем исключаются отслоения клина от днища и от второго кокона и исключаются смещения клина от начального положения, что обеспечивает расчетную работу силовой оболочки при давлении.

Таким образом, данное изобретение позволяет исключить отслоения эластичного клина от наружной поверхности днища и повышается надежность работы корпуса.

Корпус твердотопливного ракетного двигателя из композиционного материала содержит силовую цельномотанную оболочку типа «кокон» и оболочку второго кокона. Между наружной поверхностью днища силовой оболочки в зоне экватора и оболочкой второго кокона установлен кольцевой эластичный клин. В эластичном клине с торца выполнена кольцевая щель, внутренняя поверхность которой покрыта эластичной тканью, а внутри щели проложена фторопластовая пленка. Изобретение позволяет повысить надежность корпуса ракетного двигателя за счет исключения расслоения по контактным поверхностям эластичного клина. 3 ил.

Корпус твердотопливного ракетного двигателя из композиционного материала, содержащий силовую цельномотанную оболочку типа «кокон», оболочку второго кокона, в котором между наружной поверхностью днища силовой оболочки в зоне экватора и оболочкой второго кокона установлен кольцевой эластичный клин, отличающийся тем, что в эластичном клине с торца выполнена кольцевая щель, внутренняя поверхность которой покрыта эластичной тканью, а внутри щели проложена фторопластовая пленка.