DE2164028C3 - Verfahren zur Herstellung einer Einblock-Lamellen-Treibladung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Einblock-Lamellen-Treibladung.

Bisher benutzt man zur Gewinnung von Treibladungen kurzer Brenndauer (weniger als 0,10 s) und sehr hoher Schubimpulse Ladungen, die aus Pulverlamellen variabler Zusammensetzung, Dicke und Länge entsprechend dem gewünschten ballistischen Verhalten gebildet sind, wobei die Lamellen durch einen peripheren Isolierstoff (Inhibitor) miteinander verklebt oder verbunden sind.

Dennoch ist die Herstellung einer derartigen Treibladung langwierig, teuer und Zufällen unterworfen; insbesondere ist das Verkleben oder Verbinden der Lamellen im peripheren Lack oder Firnis sehr schwierig. Außerdem ist für lange und feine Lamellen deren Verhalten sehr unvollkommen (Deformation).

Demgegenüber war es bisher lediglich bekannt (vgl. französische Patentschrift 1 445 331), die Verbrennung eines Blocks für eine Rakete zu stabilisieren mittels Einschnitten in Form von Schlitzen oder Aussparungen im Körper der Treibladung, wonach die Schütze oder Einschnitte mit eintm geeigneten Werkstoff wie Silikonharzen, Polyurethanen oder Polyestern ausgefüllt werden. Dieses Verfahren, das im übrigen sehr schwierig auszuführen ist, führt nur zu einem kompakten Block mit zentraler Düse, der eine gleichmäßige Verbrennung zeigt, die nL'ht variiert werden kann. Außerdem bringt der Umstand, daß die Einschnitte oder Schlitze durch Extrusion erzielt sind, zwei beträchtliche Nachteile mit sich:

Die Einschnitte dürfen wegen Abrißphänomenen nicht zu weit einander genähert werden, und
die Genauigkeit des Einschneidens der Schlitze ist nicht sehr groß und nur schwierig beherrschbar. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, diese Schwierigkeiten zu überwinden.

Ein Verfahren zur Herstellung einer Einblock-Lamellen-Treibladung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß jeder Sektor längsverlaufend und zu einer Symmetrieebene des betreffenden Sektors paralilel eingeschnitten wird, um den Sektor in längsverlaiifende, parallele Lamellen zu unterteilen, die über ihre Füße mit einem Ringabschnitt des betreffenden Sektors, der ein integraler Bestandteil hiervon ist, verbunden sind, daß die so unterteilten Sektoren wieder zu dem ursprünglichen Block, gegebenenfalls durch gegenseitiges Verkleben, zusammengesetzt werden,

»o dieser auf den gewünschten Durchmesser gebracht und in an sich bekannter Weise isoliert wird.

Das Treibpulver kann im allgemeinen Fall entweder ein homogenes Pulver sein, z. B. ein sogenanntes doppelbasiges Pulver (Nitroglyzerin, Nitrozellulose), das

»5 extrii'liert oder kalandriert oder anderweitig spanlos geformt wird, oder ein zusammengesetztes oder Compositc-Pulver, das ans Oxydationsmittel wie Ammoniumperchlorat, einem Reduktionsmittel wie Aluminiumpulver und einem gummiartigen Bindemittel

»ο wie Polybutadien besteht.

Eine mögliche spezielle Ausführung des erfindungsgemäUen Verfahrens besteht in folgendem: man spaltet oder trennt den zylindrischen Pulverblock in zwei Halbblöcke entlang einer durch die Blockachse verlaufenden Ebene, man bearbeitet d^;e Planfläche jedes Halbblocks in eine gewünschte Form, um je eine Hälfte der zentralen Bohrung zu bilden, man bearbeitet die parallelen, längsverlaufenden Lamellen so, daß sie die gewünschte Dicke, Versetzung und Form annehmen,

man klebt oder verbindet schließlich die so fertig bearbeiteten Halbblöcke zusammen, indem sie miteinander verklebt werden, um den zylindrischen Ausgangsblock wieder zu ergeben, und man bestreicht die Mantelfläche des so wiedergewonnenen Blocks mit einer Schicht aus einem Isolierstoff.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung hat die Einblock-Lamellen-Ladung Treiblamellen verschiedener Dicke, vorzugsweise Lamellen von zwei abwechselnden verschiedenen Dicken, so daß mehrere verschicdene Schubbetriebsorten mit einem einzigen Block erzielt werden können.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 bis 6 perspektivische Ansichten einer Einblock-Lamelleii-Treibladung gemäß der Erfindung während verschiedener Herstellungsschritte;

Fig. 7 einen Querschnitt durch ein AusfUhrungsbeispiel der Einblock-Lamellen-Treibladung von Fig. 6: und

Fig. 8 einen Querschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel der Treibladung von Fig 6.

Gemäß Fig. I bis 6 wird ein zylindrischer Block 1 aus Treibpulver vorgegebener Zusammensetzung, der extrudiert oder gegossen worden ist (vgl. Fig. 1), in zwei llalbblöcke 2 (Fig. 2) auf seiner ganzen Höhe getrennt. Um den speziellen Durchsatz pro Querschnittseinheit des Gaskanals anzupassen sowie die erosive Verbrennung zu begrenzen oder im Gegenteil zu begünstigen, gibt man durch Fräsen dem ebenen Abschnitt 3 der Halbblöcke die gewünschte Form (vgl. Fig. 3).

Man arbeitet anschließend die Lamellen 4 (vgl. Fig. 4) mit einer Dicke, einem Abstand und einer Form, wie sie durch Rechnungen vorgegeben sind, heraus.

Die Lamellen 4 sind untereinander über ihre Füße an ihrem äußeren Umfang oder einem Blockring 5 verbunden.

Man geht anschließend zum Verkleben der beiden Halbblöcke {vgl. Fig. 5) mit Hilfe von Klebstoff 6 oder eines Lösungsmittels des Treibpulvers (z. B. Nitroiiicthan) über.

Der so wiedergewonnene Block wird in eine zylindrische Form mit gewünschtem Durchmesser gebracht und auf seiner Mantelfläche mit einem Isolierstoff 7 versehen (vgl. Fig. 6).

Infolge der Möglichkeit, die Lamellen mit gewünschter Länge, Form und Dicke herauszuarbeiten, ha\ die so gefertigte erfindungsgemäße Einblock-Lamellen-Treibladung zahlreiche Vorteile:

Eine gute Formbeständigkeit der einstückigen Anordnung, da die Lamellen über ihre Füße mit dem übrigen Block verbunden sind, eine gute Rc^Toduzierbarkeit des Betriebsverhaltens, da der B!-~^k volHkommen (maschinell) bearbeitet ist,

einen guten FüUkoeffizient, ^ao

eine einfache Anpassung an das zu erzielende Betriebsverhalten,

außerdem kann man zur Aufrechterhaltung des gewünschten Abstands der beiden Folgen von Lamellen 4 einen Filz aus brennbarer Nitrozellulose verwenden, den man in die zentrale Bohrung vor dem Isolieren positioniert.

Mit einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einblock-Lamellen-Treibladung, die d^;e in der unteren Tabelle 1 angeführten Abmessungen bzw. Kennwerte hatte, hat man das in der unteren Tabelle II angeführte Betriebsverhaltcn erreicht.

Dabei hatte das verwendete Treibpulver die folgende Zusammensetzung:

Der Isolierlack oder -firnis war ein Polyesterlack de^durch Methyläthylketon-Peroxyd katalyse und durch Kobaltnaphtenat beschleunigt isL

Tabelle I

Nackter Außendurchmesser Innendurchmesser
Isolierter Außendurchmesser Länge

Pulverlamellenquerschnitt

Pulverringquerschnitt

Lamellenbrenndicke

Ringbrenndicke

140 mm 136 mm 144 mm 288 mm 5928 mm² 867 mm² 3,8 mm 1,9 bis 2 mm 1,63

Anfangspressung
^Mas _f ^se

Grundflache
Mantelfläche
Gesamtoberfläche
Düsenoberfläche (K 410)
Düsendurchmesser

Tabelle II

Dauer

B renn masse

Wirkdruck

Schub 300Ömm

(6795x2) mm² AXW s

52,2 mm²

0,06 s 3,2 kg 300 bar 110000 N

Galette (60 Teile Nitrozellulose, 40 Teile Nitroglyzerin) Centralit
Brennkatalysator
Lampenruß oder Azetylenruß (Brennbeschleuniger)

Gewichtsprozent

93 2 4

40 Gemäß einem Ausführungsbeispiel, dessen Querschnitt in Fig. 7 abgebildet ist, hat die Einblock-Lamellen-Treibladung Lamellen abwechselnder unterschiedlicher Dicke 4a, 46, die die Erzielung von zwei verschiedenen Schubbetriebsarten gestatten (Startbetrieb und Beschleunigungsbetrieb), und zwar mit einem einzigen Block.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel von Fig. 8 wird die Einblock-Lamellen-Ladung durch vier Viertelzylinder 2a, 2b, 2c und 2d gebildet, aus denen Lamellen 4 herausgearbeitet worden sind und die durch Klebstoff 6 verbunden sind, um den zylindrischen Block wiederzugewinnen, der auf seiner Mantelfläche isoliert ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   I. Verfahren zur Herstellung einer Einblock-LameJlen-Treibladung, vorzugsweise aus doppelbasigem oder Composiie-Pulver, aus einem extrudierten oder gegossenen Block durch Aufschneiden des Blockes entlang einer oder mehrerer Achsen in g 2 zylindrische Sektoren, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Sektor (2a, 2b, 2c, 2d, 4a, 4b) längsverlaufend und zu einer Symmetrieebene des betreffenden Sektors parallel eingeschnitten wird, um den Sektor in längsverlaufende, parallele Lamellen (4) zu unterteilen, die über ihre Füße mit einem Ringabschnitt (5) des betreffenden Sektors, der ein integraler Bestandteil hiervon ist, verbunden sind, daß die so unterteilten Sektoren (2a, 2b, 2c, 2d, 4a, 4b) wieder zu dem ursprünglichen Block (1), gegebenenfalls durch gegenseitiges Verkleben, zusammengesetzt werden, dieser auf den gewünschten Durchmesser gebracht und in an sich bekannter Weise isoliert wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (4a, b) entsprechend verschiedenen Dicken bearbeitet werden, vorzugsweise zwei verschiedenen Dicken, so daß mehrere verschiedene Schubbetriebsarten mit einem einzigen Block erzielbar sind.