DE3201746A1 - Verfahren zur herstellung einer isolierschicht fuer treibsaetze - Google Patents
Verfahren zur herstellung einer isolierschicht fuer treibsaetzeInfo
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Classifications
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- F02K9/34—Casings; Combustion chambers; Liners thereof
- F02K9/346—Liners, e.g. inhibitors
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Isolierschicht nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Ein derartiges Verfahren ist in der deutschen Patentanmeldung P 31 05 932.5 beschrieben. Dabei wird in den Ringraum zwischen
dem Treibsatz und dem Brennkammergehäuse die schäumbare Masse
gedrückt und aushärten gelassen. Um einen möglichst großen Treibsatzdurchmesser und damit eine entsprechend große Reichweite
des Flugkörpers zu erreichen, wird eine möglichst dünne Isolierschicht z.B. von weniger als 3 mm angestrebt. Ein derart
schmaler Ringraum läßt sich nach dem Verfahren der erwähnten deutschen Patentanmeldung aber nur bis zu einer bestimmten
Höhe auffüllen. Auch ist ein großer Druck anzuwenden, was zu einer Inhomogenität des geschäumten Kunststoffes führt.
Der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem
ein sehr schmaler Ringraum (z.B. von weniger als 3 mm) zwischen dem Treibsatz und dem Brennkammergehäuse in beliebiger
Höhe mit einer Isolierschicht aus einer homogenen ausgeschäumten Masse versehen werden kann.
Als schäumbarer Kunststoff wird beim erfindungsgemäßen Verfahren Polybutadien bevorzugt, überraschenderweise hat sich
nämlich gezeigt/ daß Polybutadien eine sehr gute Haft- und Bindefestigkeit an der Stahlhaut besitzt, aus der die Brennkammerwand
besteht. Auch hält geschäumtes Polybutadien hohen Scherkräften stand, weist eine hohe Dehnbarkeit auf und bleibt
über einen großen Temperaturbereich, und zwar herab bis auf -600C, flexibel.
Zwischen der Schicht aus geschäumtem Kunststoff und dem Treibsatz kann noch eine wasserhaltige, beim Abbrand des Treibsatzes
aufschäumbare Alkalisilikatschicht mit einem Epoxydharzgewebe
vorgesehen sein, deren Schichtdicke kleiner als 1 mm, z.B. 0,1 mm ist. Eine derartige Alkalisilikatschicht ist in der
deutschen Patentanmeldung P31 33 787.2 beschrieben. Außer Polybutadien sind erfindungsgemäß auch Polyurethan- und Silikonschäume
verwendbar.
Das Aufschäumen erfolgt vorzugsweise durch Vorerwärmen der Brennkammerwand. Stattdessen kann auch eine schäumbare Masse
verwendet werden, die eine gewisse Zeit braucht, bis der Schäumvorgang eintritt, wobei der mit schäumbarer Masse versehene
Treibsatz in das Brennkammergehäuse eingesetzt wird,
worauf die schaambildende Reaktion von selbst einzusetzen beginnt.
Wichtig ist, daß der Treibsatz genau zentrisch in das Brennkammergehäuse eingeführt wird, damit eine gleichmäßige
Schichtdicke der Isolierschicht um den Treibsatz herum erreicht wird.
Die Schichtdicke der aufgetragenen schäumbaren Masse zu der Breite .des Ringspaltes soll zwischen 1:1,5 und 1:3 liegen,
also bei einem 3 mm breiten Ringspalt z.B. 1 mm betragen.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbare Isolierschicht
ist insbesondere für Treibsätze vom Stirnbrennertyp geeignet.
Das Auftragen der Schicht aus schäumbarem Kunststoff auf den Treibsatz kann beispielsweise mit einem ringförmigen, den Treibsatz
umschließenden, zentrisch angeordneten Rakel erfolgen, das entlang dem Treibsatz bewegt wird.
Nachstehend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Eine schäumbare Masse wird folgendermaßen hergestellt: 15
100 g Polybutadien mit endständigen Hydroxylgruppen; mittleres
Molekulargewicht ca. 2800; Viskosität bei 300C 5,0 Pascal;
Diente bei 300C 0,901;
7-9 g Hexamethylen-disocyanat (Vernetzungsmittel, Härter);
0,1 - 0,5 g Eisenacetylacetonat (Beschleuniger);
0,5 - 1,0 g Phenylbetanaphthylamin (Alterungsschutzmittel);
25
0,5 - 1,5 g handelsüblicher Zellregler auf Siliconbasis;
5-1Og pulverförmige Kieselsäure (Verdickungsmittel) werden miteinander vermischt und dem Gemisch werden
20-4Og eines Gemischs aus gleichen Gewichtsteilen
Trichlortrifluoräthan und Tetrafluordichloräthan als Treibmittel
e in ver Ie ib t.
Der Brennkammermantel wird auf 80 bis 1200C erwärmt. Der Treibsatz,
auf den die so hergestellte schäumbare Masse mit einer Schichtdicke von 1 mm aufgetragen worden ist/ wird in den auf
80 bis 12O0C vorerwärmten Brennkammermantel eingeführt, wodurch
die Masse aufschäumt. Es wird ein feinporiger Schaum gebildet,
der eine Dichte von ca. 0,2 bis 0,6 g/cm aufweist.
Statt eines Gemischs aus Trichlortrifluoräthan und Tetrafluordichloräthan
können auch pulverförmige Treibmittel, wie Ammoniumcarbonat , -bicarbonat, -carbamat, -oxalat und
-tartrat sowie Gemische dieser Ammoniumsalze verwendet werden. Diese Salze werden in fein gemahlenem Zustand eingesetzt, und
zwar mit einer Teilchengröße von weniger als 50 g,m.
Claims (4)
1.1 Verfahren zur Herstellung einer Isolierschicht, die zwischen
dem Außenumfang des Treibsatzes und der Innenseite des Brennkammergehäuses eines Raketentriebwerks vorgesehen ist
und aus geschäumtem Kunststoff besteht, dadurch gekennzeichnet , daß auf die Innenseite des
Brennkammergehäuses und/oder den Außenumfang des Treibsatzes
die schäumbare Kunststoffmasse aufgetragen, der Treibsatz in das Brennkammergehäuse eingeführt und alsdann
die Kunststoffmasse aufgeschäumt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennkaitvmergehäuse erwärmt wird, bevor der mit schäumbarer
Kunststoffmasse versehene Treibsatz in das Brennkammergehäuse eingeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke der schäumbaren Kunststoffmasse zu
dem Abstand zwischen dem Außenumfang des Treibsatzes und der Innenseite des Brennkammergehäuses 1:1,5 bis 1:3 beträgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß Polybutadien als schäumbarer Kunststoff verwendet wird.
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