СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛОЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ КОРПУСА РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2015 года по МПК F02K9/34 

Описание патента на изобретение RU2538002C1

Изобретение относится к технологии изготовления внутреннего теплозащитного покрытия (ТЗП) корпусов ракетных двигателей (РД), например, на твердом топливе (РДТТ).

В современном машиностроении при изготовлении внутреннего ТЗП корпуса РД нанесенный на жесткую оправку многослойный пакет композиционных материалов (КМ), состоящий из отдельных заготовок, вулканизуют в гидроклавной камере или печи.

Известен способ изготовления многослойных конструкций с закладными элементами в виде манжет, воротников, компенсаторов и т.д. с последующим одновременным формованием в гидроклаве (см. И.М. Буланов и В.В. Воробей. Технология ракетных и аэрокосмических конструкций из композиционных материалов. - М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1998 г., с.434-438) - является ближайшим аналогом.

Однако применение указанного способа для изготовления внутреннего ТЗП корпуса из КМ с утолщенной сферической частью, длинной цилиндрической частью и металлическими закладными элементами кольцевой формы типа шпангоута не приемлемо из-за невозможности установки шпангоута с нанесенной невулканизованной резиной на форму по причине избыточных исходных толщин и отсутствия жесткости невулканизованной резины, наличия обратной конусности наружной поверхности между толстостенной сферической частью и зоной установки шпангоута, а также невозможности обеспечить необходимое давление в зоне шпангоута (с внутренней стороны) при вулканизации ТЗП, что приведет к отсутствию сплошности и расслоениям на клеевой границе «шпангоут-ТЗП».

Способы приклеивания шпангоута поверх вулканизованного ТЗП, установленного на оправку для намотки корпуса из КМ, либо заформовки невулканизованной резиной стыков между шпангоутом и утолщенной сферической частью ТЗП после установки на оправку сопряжены со значительными техническими сложностями при конструировании оправки для намотки, связанными с необходимостью создания давления на невулканизованную резину при намотке и полимеризации силовой оболочки корпуса, необходимого для монолитности материалов и клеевых границ.

Указанные недостатки приводят к снижению качества изготовления внутреннего ТЗП.

Технической задачей данного изобретения является повышение качества изготовления внутреннего ТЗП для корпусов РД с удлиненной цилиндрической частью и металлическими закладными элементами кольцевой формы.

Технический результат достигается тем, что при осуществлении способа изготовления теплозащитного покрытия корпуса ракетного двигателя, преимущественно с удлиненной цилиндрической частью и с закладными элементами, включающего нанесение на внутреннюю поверхность закладного элемента корпуса покрытия из невулканизованной резины, установку закладного элемента на жесткую оправку и нанесение на нее слоев невулканизованной резины для формирования основного массива ТЗП с последующей вулканизацией, покрытие закладного элемента предварительно вулканизуют в отдельном приспособлении, после установки закладного элемента на жесткую оправку слои невулканизованной резины выкладывают встык со слоями вулканизованного покрытия закладного элемента, при этом при выкладке завершающего слоя невулканизованной резины перекрывают наружную поверхность закладного элемента, после чего проводят совместную вулканизацию.

Предварительное обрезинивание и вулканизация резины шпангоута позволяет увеличить внутренний диаметр шпангоута с покрытием, это исключает возможность повреждения невулканизованного покрытия при установке шпангоута на форму.

На фиг.1 показана конструкция корпуса РД.

На фиг.2 показан выносной элемент А фигуры 1.

На фиг.3 показан обрезиненный шпангоут в первом приспособлении для вулканизации.

На фиг.4 показан выносной элемент Б фигуры 3.

На фиг.5 показано второе приспособление для вулканизации с выложенным на жесткую оправку ТЗП.

На фиг.6 показан выносной элемент В фигуры 5.

Конструкция корпуса РД включает металлическое днище 1, соединенное с закладным элементом (шпангоутом) 2, силовую оболочку 3 из КМ с внутренним ТЗП 4.

Способ изготовления ТЗП днищ корпусов из КМ с удлиненной цилиндрической частью заключается в следующем.

На шпангоут 2 наносят необходимое количество слоев невулканизованной резины с учетом ее усадки, устанавливают обрезиненный шпангоут 2 в приспособление 5 для вулканизации (фиг.3), устанавливают обжимную оболочку 6 и крышку 7. Подают рабочую жидкость через штуцер 8 в полость между обжимной оболочкой 6 и крышкой 7 приспособления 5 и вулканизуют резину шпангоута 2.

Устанавливают шпангоут 2 после вулканизации резин на подготовленную жесткую оправку 9 (фиг.5). Выкладывают основной массив ТЗП 4 (наносят слои невулканизованной резины встык к вулканизованному покрытию шпангоута 2, последний слой наносят с перекрытием шпангоута). Далее устанавливают обжимную оболочку 10 и крышку 11 приспособления 12 для вулканизации. В полость между обжимной оболочкой 10 и крышкой 11 приспособления 12 для вулканизации подают рабочую жидкость и сборочную единицу вулканизуют в печи, оборудованной гидросистемой.

Затем на сборочную единицу наматывают силовую оболочку 3 из КМ.

Практическое применение изобретения подтвердило высокую технологичность предлагаемого способа изготовления внутреннего ТЗП для корпусов РД с удлиненной цилиндрической частью, утолщенной сферической частью и металлическими закладными элементами кольцевой формы.

Похожие патенты RU2538002C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВНУТРЕННЕГО ТЕПЛОЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ КОРПУСА РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ 2012
  • Шайдурова Галина Ивановна
  • Лобковский Сергей Анатольевич
  • Лузина Ирина Викторовна
RU2492340C1
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ВНУТРЕННЕГО ТЕПЛОЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ КОРПУСА РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ 2015
  • Шайдурова Галина Ивановна
  • Ощепкова Марина Юрьевна
  • Кустов Михаил Алексеевич
  • Нестеров Борис Анатольевич
RU2581516C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВНУТРЕННЕГО ТЕПЛОЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ КОРПУСА РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ 2009
  • Нестеров Борис Анатольевич
  • Каримов Владислав Закирович
  • Волк Марина Ефимовна
RU2415289C1
Способ изготовления эластичной манжеты корпуса ракетного двигателя на твёрдом топливе 2018
  • Ермаков Александр Дмитриевич
  • Пономарёва Людмила Анатольевна
RU2708732C1
СПОСОБ ПОДГОТОВКИ К РАБОТЕ ВУЛКАНИЗАЦИОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ 2013
  • Нестеров Борис Анатольевич
  • Волк Марина Ефимовна
RU2542311C1
СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ ЗАРЯДА СМЕСЕВОГО ТВЕРДОГО ТОПЛИВА К КОРПУСУ РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ 2007
  • Метелёв Александр Иванович
  • Самойленко Александр Федорович
RU2338916C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВНУТРЕННЕГО ТЕПЛОЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ С ТКАНЕВЫМ ЗАЩИТНО-КРЕПЯЩИМ СЛОЕМ КОРПУСА РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА 2014
  • Нестеров Борис Анатольевич
  • Ворожцов Константин Владимирович
  • Вотинов Денис Игоревич
  • Гизатулина Зульфия Кадимовна
  • Борисова Альбина Петровна
RU2554683C1
КОРПУС РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА (ВАРИАНТЫ) И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) 2013
  • Сисаури Виталий Ираклии
  • Романов Анатолий Федорович
  • Алеев Владимир Александрович
  • Никитин Олег Дмитриевич
  • Барынин Вячеслав Александрович
  • Школьникова Елизавета Ефимовна
RU2528194C1
ОПРАВКА ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ЭЛАСТИЧНОГО ПОКРЫТИЯ НА ВНУТРЕННЮЮ ПОВЕРХНОСТЬ КОРПУСА 2013
  • Лаптев Дмитрий Анатольевич
  • Попова Дарья Александровна
  • Алдарова Майя Сергеевна
RU2518774C1
ЗАРЯД РАКЕТНОГО ТВЕРДОГО ТОПЛИВА 2004
  • Валеев Н.С.
  • Барсукова С.П.
  • Ямпольская В.Д.
  • Зверева И.Г.
  • Балабанов Г.К.
  • Державинский Н.В.
  • Колесников В.И.
  • Талалаев А.П.
RU2263812C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 538 002 C1

Реферат патента 2015 года СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛОЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ КОРПУСА РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к технологии изготовления внутреннего теплозащитного покрытия корпусов ракетных двигателей из композиционных материалов. При изготовлении теплозащитного покрытия корпуса ракетного двигателя с удлиненной цилиндрической частью и с закладными элементами наносят на внутреннюю поверхность закладного элемента корпуса покрытие из невулканизованной резины. Устанавливают закладной элемент на жесткую оправку, наносят на нее слои невулканизованной резины для формирования основного массива теплозащитного покрытия и осуществляют вулканизацию. Покрытие закладного элемента предварительно вулканизуют в отдельном приспособлении. После установки закладного элемента на жесткую оправку слои невулканизованной резины выкладывают встык со слоями вулканизованного покрытия закладного элемента. При выкладке завершающего слоя невулканизованной резины перекрывают наружную поверхность закладного элемента, после чего проводят совместную вулканизацию. Изобретение позволяет повысить качество изготовления теплозащитного покрытия корпуса ракетного двигателя. 6 ил.

Формула изобретения RU 2 538 002 C1

Способ изготовления теплозащитного покрытия корпуса ракетного двигателя, преимущественно с удлиненной цилиндрической частью и с закладными элементами, включающий нанесение на внутреннюю поверхность закладного элемента корпуса покрытия из невулканизованной резины, установку закладного элемента на жесткую оправку и нанесение на нее слоев невулканизованной резины для формирования основного массива теплозащитного покрытия с последующей вулканизацией, отличающийся тем, что покрытие закладного элемента предварительно вулканизуют в отдельном приспособлении, после установки закладного элемента на жесткую оправку слои невулканизованной резины выкладывают встык со слоями вулканизованного покрытия закладного элемента, при этом при выкладке завершающего слоя невулканизованной резины перекрывают наружную поверхность закладного элемента, после чего проводят совместную вулканизацию.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2015 года RU2538002C1

БУЛАНОВ И.М и др
Технология ракетных и аэрокосмических конструкций из композиционных материалов, Москва, "МГТУ им
Н.Э.Баумана", 1998, стр
Станционный указатель направления времени отхода поездов и т.п. 1925
  • Гринченко А.И.
SU434A1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВНУТРЕННЕГО ТЕПЛОЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ КОРПУСА РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ 2012
  • Шайдурова Галина Ивановна
  • Лобковский Сергей Анатольевич
  • Лузина Ирина Викторовна
RU2492340C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА И РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА 2004
  • Дудка Вячеслав Дмитриевич
  • Кузнецов Владимир Маркович
  • Швыкин Юрий Сергеевич
  • Махонин Владимир Владимирович
  • Маликов Эрнес Никифорович
  • Коликов Владимир Анатольевич
  • Коренной Александр Владимирович
  • Гольнев Игорь Анатольевич
RU2274758C1
СПОСОБ ФОРМОВАНИЯ ЗАРЯДА РДТТ 2000
  • Зотов Л.А.
  • Калашников В.И.
  • Ключников А.Н.
  • Милехин Ю.М.
  • Реуков В.Л.
  • Меркулов В.М.
RU2170837C1
US 3044256 A, 17.07.1962
US 5341638 A, 30.08.1994

RU 2 538 002 C1

Авторы

Нестеров Борис Анатольевич

Пономарева Людмила Анатольевна

Волк Марина Ефимовна

Даты

2015-01-10Публикация

2013-11-12Подача