DE2403177B2 - Brennkammergehäuse für Raketenmotore - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Brennkammergehäuse für Raketenmotore gemäß Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist ein Ruketenkammergehäuse dieser Art bekannt (CH-PS 4 71 321). Bei Gehäu:-n dieser Art hat sich die Verklebung mit dem rohrförmigen Körper als kritisch ergeben, da bei den auftretender Innendrücken und den dadurch bedingten Dehnungen und Kontraktionen des Materials die Klebebindung gestört wird und sich das Endstück von der Innenoberfläche des rohrförmigen Körpers abhebt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Brennkammergehäuse der eingangs beschriebenen Gattung so auszugestalten, daß die Klebeverbindung ausreichend schälfest bleibt.

Diese Aufgabe ist durch die gekennzeichneten Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Das erfindungsgemäß verwendete Band bedeutet eine Dehnungsbehinderung für den rohrförmigen Körper, so daß das Arbeiten des Materials begrenzt und dadurch das Abschälen verhindert wird.

Zu einer besonders vorteilhaften Weiterbildung kommt man durch die Merkmale des Patentanspruchs 2. Hiernach wird eine Faserauswahl getroffen, so daß ein radial sehr dünnes Band verwendet werden kann, das Reibungsverluste durch Vorstände auf der Außenfläche des rohrförmigen Körpers gering hält. Bei einem geringeren Elastizitätsmodul wäre eine größere Banddicke erforderlich.

Eine vorteilhafte Weise für das Anbringen des Bandes ergibt sich aus Patentanspruch 3. Ein um den rohrförmi- w> gen Korper gewickelter fortlaufender Faden führt zu einem festen Band mit sicherem Kontakt zum Körper, Das Band wird dabei automatisch in der richtigen Stelle des Körpers während seiner Bildung angebracht, wobei keine zusätzlichen Einrichtungen nötig sind, um es an dieser Stelle zu halten. Das härtbare Kunststoffmaterial wirkt als Klebstoff, um das Band am Gehäuse festzulegen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert Die Figur zeigt einen Axialschnitt durch einen Teil eines Endes eines Brennkammergehäuses für Raketenmotore.

Gemäß der Zeichnung besitzt ein Brennkammergehäuse 1 einen rohrförmigen Körper 2, der üblicherweise aus Stahlband in Schichtbauweise hergestellt ist, wobei der Stahl einen Elastizitätsmodul von 21 000 kg/mm² hat. Der Körper 2 ist vorzugsweise eine dreilagige Konstruktion; es können jedoch auch andere Lagenzahlen geeignet sein.

Das Endstück 3 des gezeigten Körpers 2 ist mit einem Rohrstück 4 versehen, das zwischen seinen Enden einen Außenflansch 5 hat und im Endstück 3 des Körpers 2 angeordnet ist Das Rohrstück 4 erstreckt sich vom Flansch 5 ausgehend axial aus dem Körper 2 in Form eines im wesentlichen zylindrischen Abschnitts 6 hinaus und ragt axial in das Innere des Körpers in Form eines Abschnitts 7, der radial innen eine stumpfkegelförmige Oberfläche bildet, wodurch das innerhalb des rohrförmigen Körpers liegende Ende des Rohrstücks in einer Kante mit vernachlässigbarer Dicke endet. Der Abschnitt 7 hat einen Außendurchmesser, der kleiner als der Innendurchmesser des Körpers 2 ist, so daß ein Ringraum 8 gebildet wird, der mit einem Klebharz gefüllt ist, das über eine im Körper 2 vorgesehene Öffnung 9 unter Druck eingespritzt wird; es ist eine weitere Öffnung (nicht gezeigt) vorgesehen, die das Entweichen von Luft aus dem Ringraum bei der Einspritzung gestattet. Das Rohrstück wird auf diese Weise an die Innenoberfläche des Körpers 2 angeklebt.

An einer Zone des Körpers, die über dem Innenende des Rohrstücks 4 liegt, ist eine äußere Umfangsverstärkung oder Umfangsbewehrung als Band 10 angebracht. Das Band 10 besteht aus einem mit Kohlenstoff-Fasern verstärkten Kunststoffmaierial, Ja.·, an die Außenfläche des Körpers 2 angeklebt ist.

Die Kohlenstoff-Fasern haben einen Elastizitätsmodul von 23 100 kg/mm². Das Kunststoffmaterial ist vorzugsweise aus Harz, das bei Raumtemperatur härtbar ist.

Die Verstärkungsmenge hängt von den Abmessungen des Brennkammergehäuses 1 und von den Innendrükken ab, die innerhalb des Gehäuses erzeugt werden. Für ein typisches ,Stahlgehäuse mit einer angenäherten Wanddicke von 0,76 mm und einem Durchmesser von 127 mm reicht eine Verstärkung im Bereich von 0.76 mm radialer Dicke und 32 mm Länge aus. Die Dehnfähigkeit der Kohlenstoff-Fasern ist geringer als diejenige von Stahl; daher sollte das Verstärkungsband nicht in eine Zone des Körpers reichen, in der die örtliche Dehnung größer als die Dehnfähigkeit des Verstärkungsbandes ist.

Bei Abwandlungen der Ausführungsform werden anstelle von Kohlenstoff andere Fasern mit hohem Modul verwendet, z. B. Borfasern oder Stahlfasern, wobei Bor einen Elastizitätsmodul von angenähert 42 000 kg/mm² und Stahl einen Elastizitätsmodul von angenähert2l 000 kg/mm²hat.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Brennkammergehäuse für Raketenmotore mit einem rohrförmigen Körper und einem Endstück, das mit der Innenseite eines offenen Endabschnitts des Körpers verklebt ist, wobei der Querschnitt der Klebefläche über deren Länge im wesentlichen konstant ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus faserverstärktem Kunststoffmaterial bestehendes Band (10), das kurz im Verhältnis zur Länge des rohrförmigen Körpers (2) ist, den Körper im Bereich des inneren Endes des Endstücks (3) umgibt, und daß der Elastizitätsmodul der Fasern mindestens die gleiche Größenordnung wie derjenige des Materials des rohrförmigen Körpers hat.

2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elastizitätsmodul der Faser erheblich höher als derjenige des Körpers ist und die radiale Dicke des Bands (10) gegenüber dem Querschnitt des Körpers klein ist.

3. Gftfiäuse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Faser um den Körper (2) unter Bildung des Bands (10) herumgewickelt ist, wobei das Kunststoffmaterial ein härtbares Material ist, das sich beim Anbringen am Körper in einen schmiegsamen Zustand befindet und am Körper gehärtet wird.