DE3438991A1 - PROPERGOLBOCK with HEAT-CONDUCTING ELEMENTS AND METHOD FOR THEIR PRODUCTION - Google Patents
PROPERGOLBOCK with HEAT-CONDUCTING ELEMENTS AND METHOD FOR THEIR PRODUCTIONInfo
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Description
Die Erfindung betrifft Propergolblöcke mit wärmeleitenden Elementen wie beispielsweise Dräh ten, Fasern, Fäden, Streifen oder Bändern aus Metall zur Steuerung und Beschleunigung des Abbrands sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung. Derartige Proper golblöcke eignen sich als Festtreibstoffe für Rake ten, beispielsweise Mittelstrecken- und Interkonti nentalraketen, sowie allgemein für Rückstoßantriebe auf der Basis fester Treibstoffe. Die erfindungsge mäßen Propergolblöcke weisen durch die Einbringung der wärmeleitenden Elemente eine stark erhöhte Abbrandgeschwindigkeit auf. The invention relates to propellant blocks with heat-conducting elements such as wires metal, fibers, threads, strips or tapes to control and accelerate the burnup as well a process for their manufacture. Such props Golf blocks are suitable as solid fuels for rake ten, for example medium-range and intercounts mental missiles, and generally for recoil engines based on solid fuels. The fiction moderate Propergol blocks show through the introduction of the heat-conducting elements is greatly increased Burn-up speed.
Es sind bereits Verfahren zur Herstellung fester Propergolblöcke mit wärmeleitenden Elementen bekannt, beispielsweise aus der FR-PS 13 49 125 und der US-PS 35 09 822. Diese Verfahren sind allerdings lediglich zur Herstellung gegossener Propergol blöcke anwendbar, da die wärmeleitenden Elemente vor dem Gießen des Propergols in der Form vorge sehen werden. Diese Verfahrensweisen erlauben es dementsprechend nicht, wärmeleitende Elemente in Propergolblöcke einzubringen, die beispiels weise durch Extrudieren oder Zusammensetzen ver schiedener Propergol-Längselemente bzw. Propergol abschnitte zu einem Propergolblock hergestellt wurden.There are already solid manufacturing processes Propergol blocks with heat-conducting elements known for example from FR-PS 13 49 125 and US-PS 35 09 822. These methods are, however only for the production of poured Propergol blocks applicable because of the heat-conducting elements pre-poured in the mold before pouring the propellant will see. These procedures allow it accordingly not, heat-conducting elements to bring in Propergol blocks, for example wise by extruding or assembling various Propergol longitudinal elements or Propergol sections made into a Propergolblock were.
Zur Herstellung extrudierter Propergolblöcke mit kurzer Brenndauer beschreiben die FR-PSen 15 95 508 und 16 05 454 Verfahren, bei denen Stangen bzw. Längselemente extrudiert werden, die zahlreiche in Längsrichtung verlaufende Perforationen aufweisen, wodurch die Brennfläche solcher Stangen bzw. Längselemente beträchtlich er höht wird, die im wesentlichen radial abbrennen.For the production of extruded Propergol blocks the FR-PSs describe with a short burning time 15 95 508 and 16 05 454 procedures in which Rods or longitudinal elements are extruded, the numerous running in the longitudinal direction Have perforations, which creates the burning surface such rods or longitudinal elements considerably is increased, which burn off essentially radially.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung dieser Nachteile Propergolblöcke mit wärmeleitenden Elementen sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung anzugeben, bei dem wärme leitende Elemente in Propergolblöcke eingebracht werden, die durch Gießen oder Extrusion oder durch Zusammensetzen aus mehreren Propergollängs einheiten erhalten sind, und zwar unabhängig von der Art des verwendeten Propergols. The invention is based on the object while avoiding these disadvantages Propergol blocks with heat-conducting elements as well as a process to indicate their manufacture, in which heat conductive elements introduced into Propergol blocks be made by casting or extrusion or by assembling from several propellant lengths units are preserved, regardless of the type of propellant used.
Die Aufgabe wird anspruchsgemäß gelöst.The task is solved according to the requirements.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous further developments are the subject of subclaims.
Das erfindungsgemäße Verfahren beruht darauf, daß zunächst ein Propergolblock hergestellt wird, in dem während oder nach der Herstellung ein oder mehrere Kanäle vorgesehen werden, in die anschlie ßend ein wärmeleitendes Element 3 eingebracht wird, worauf schließlich in die Kanäle eine Zusammen setzung eingegossen wird, die eine mechanische Verbindung zwischen den wärmeleitenden Elementen und dem Propergol, aus dem der Propergolblock aufgebaut ist, gewährleistet.The method according to the invention is based on the fact that first a propellant block is produced, in which one or more channels are provided during or after production, into which a heat-conducting element 3 is subsequently introduced, whereupon a composition is finally poured into the channels, which ensures a mechanical connection between the heat-conducting elements and the propellant from which the propellant block is constructed.
Der Propergolblock kann dabei durch Extrusion, durch Gießen oder auch durch Zusammensetzen von Propergolelementen, insbesondere Längselementen, unter Druck oder durch Verkleben hergestellt werden.The Propergolblock can by extrusion, by pouring or by assembling Propergol elements, especially longitudinal elements, be produced under pressure or by gluing.
Die Zusammensetzung zur mechanischen Verbindung kann je nach Art des Propergols, aus dem der Proper golblock aufgebaut ist, eine brennbare oder auch eine inerte Zusammensetzung sein.The composition for mechanical connection depending on the type of propellant from which the proper golblock is built, a flammable or too be an inert composition.
Im Fall eines Blocks aus einem homogenen Pro pergol ist es entsprechend erfindungsgemäß vor teilhaft, als Zusammensetzung zur mechanischen Verbindung das Gießlösungsmittel des entsprechenden Propergols zu verwenden, insbesondere einen Sal petersäureester wie beispielsweise Nitroglycerin. Das Gießlösungsmittel führt zu einer Aufquellung der Propergolmatrix in den Kanälen, wodurch die wärme leitenden Elemente eingepreßt werden. Der so erhalte ne Propergolblock kann einer thermischen Behandlung unterworfen werden.In the case of a block from a homogeneous pro pergol it is accordingly according to the invention partial, as a composition for mechanical Compound the casting solvent of the corresponding Propergols to use, especially a sal nitric acid esters such as nitroglycerin. The pouring solvent causes swelling the Propergolmatrix in the channels, whereby the heat conductive elements are pressed. The so get ne Propergolblock can be a thermal treatment be subjected.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Er findung wird die Zusammensetzung zur mechanischen Verbindung durch Ansaugen unter vermindertem Druck in die Kanäle eingeführt, wobei im wesentlichen analog zur Herstellung zweibasiger Propergolblöcke nach dem Gießverfahren gearbeitet wird.According to a preferred embodiment of the Er the composition becomes mechanical Connection by suction under reduced pressure inserted into the channels, essentially analogous to the production of dibasic propellant blocks is worked according to the casting process.
Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung wird, wenn der herzustellende Propergolblock aus mehreren durch Kleben oder Druck zusammengefügten Propergolelementen (im folgenden als Längselemente bezeichnet) hergestellt ist, so verfahren, daß die wärmeleitenden Elemente vor dem Zusammensetzen zwischen den jeweiligen Längselementen angeordnet werden, wobei als Zusammensetzung zur mechanischen Verbindung vorteilhaft die zum Zusammensetzen der Längselemente herangezogene Klebezusammensetzung verwendet wird.According to another development of the invention when the propellant block to be produced is out several joined together by gluing or printing Propergol elements (hereinafter referred to as longitudinal elements referred to) is manufactured so that the heat-conducting elements before assembly arranged between the respective longitudinal elements be, as a composition for mechanical Connection advantageous for assembling the Longitudinal elements used adhesive composition is used.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt ent sprechend die Herstellung von Propergolblöcken mit wärmeleitenden Elementen zur Steuerung des Abbrands in einem einzigen Arbeitsgang, wobei das Vorliegen der wärmeleitenden Elemente das Aufsteigen der Klebe zusammensetzung zwischen den entsprechenden Proper gol-Längselementen erleichtert, wobei die Längs elemente durch Extrusion oder Gießen hergestellt werden können und bereits wärmeleitende Elemente enthalten können. The method according to the invention allows ent speaking the production of Propergolblocks with heat-conducting elements to control the burnup in a single operation, the presence the heat-conducting elements, the rising of the adhesive composition between the corresponding Proper gol longitudinal elements facilitated, the longitudinal elements made by extrusion or casting can be and already heat-conducting elements can contain.
Die erfindungsgemäßen Propergolblöcke sind ent sprechend nach dem obigen Verfahren erhältlich.The propellant blocks according to the invention are ent available according to the above procedure.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Aus führungsbeispielen unter Bezug auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigen:The invention is described below with the aid of management examples with reference to the drawing explained in more detail; show it:
Fig. 1 Eine schematische Schnittdarstellung eines nach dem erfindungsgemäßen Ver fahren hergestellten extrudierten Propergolblocks; Fig. 1 is a schematic sectional view of an extruded Propergolblock manufactured according to the method according to the invention;
Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht des Teilbereichs II in Fig. 1; FIG. 2 is an enlarged view of subarea II in FIG. 1;
Fig. 3 eine Ansicht der Rückseite eines aus mehreren Längselementen zusammenge setzten Propergolblocks, der nach der ersten Ausführungsform des erfindungs gemäßen Verfahrens hergestellt wurde, sowie Fig. 3 is a view of the rear side of a set of several longitudinal elements Propergolblocks, which was produced according to the first embodiment of the method according to the Invention, and
Fig. 4 eine Ansicht der Rückseite eines Proper golblocks aus mehreren zusammengesetzten Längselementen, der nach einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt wurde. Fig. 4 is a view of the back of a Proper golblocks from several composite longitudinal elements, which was produced according to a second embodiment of the method according to the invention.
Zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im folgenden die Herstellung mehrerer Proper golblöcke mit Frontalabbrand beschrieben. Das er findungsgemäße Verfahren ist allerdings gleicher maßen auch zur Herstellung von Propergolblöcken mit radialem, durch wärmeleitende Elemente gesteuertem Abbrand anwendbar.To explain the method according to the invention the following is the production of several Proper golf blocks with frontal burn. That he however, the method according to the invention is the same dimensions also for the production of propellant blocks with radial, controlled by thermally conductive elements Burnable applicable.
Die Fig. 1 und 2 erläutern eine erste Ausführungs form des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung extrudierter Propergolblöcke mit durch wärmeleitende Elemente gesteuertem frontalem Abbrand. Figs. 1 and 2 illustrate a first execution of the method according to the invention for producing extruded Propergolblöcke with controlled by heat conductive elements frontal combustion.
Erfindungsgemäß wird ein Propergolblock 1 durch Extrudieren einer Propergolzusammensetzung hergestellt, die beispielsweise aus einem nach dem Verfahren ohne Lösungsmittel erhaltenen homo genen Propergol besteht, wobei der Propergolblock 1 zahlreiche in Längsrichtung durchgehende Löcher aufweist, die Kanäle 2 bilden, die ihrerseits im wesentlichen parallel zur Längsachse des Propergol blocks liegen.According to the invention, a propellant block 1 is produced by extruding a propellant composition which, for example, consists of a homogenic propellant obtained by the process without a solvent, the propellant block 1 having numerous longitudinally continuous holes which form channels 2 , which in turn are essentially parallel to the longitudinal axis of the Propergol blocks.
In jeden dieser Kanäle wird ein wärmeleitendes Element 3 eingebracht. Gemäß der erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform bestehen die wärme leitenden Elemente 3 aus einem Draht oder aus einem Faden aus Metall, beispielsweise aus einem Silber- oder Kupferdraht, mit einem Durchmesser von etwa 0,1 bis etwa 1 mm, beispielsweise mit einem Durchmesser von 0,1 mm.A heat-conducting element 3 is introduced into each of these channels. According to the preferred embodiment according to the invention, the heat-conducting elements 3 consist of a wire or a thread made of metal, for example a silver or copper wire, with a diameter of approximately 0.1 to approximately 1 mm, for example with a diameter of 0.1 mm.
Die wärmeleitenden Elemente 3 können aus beliebigen Materialien bestehen, deren Wärmeleit fähigkeit größer ist als die des Propergols, aus dem der Propergolblock 1 aufgebaut ist. Sie können ferner gleichermaßen in Form von Streifen, Bändern, Lamellen oder analogen Formen vorliegen.The heat-conducting elements 3 can consist of any materials whose thermal conductivity is greater than that of the propellant from which the propellant block 1 is constructed. They can also be in the form of strips, tapes, lamellae or analog shapes.
Die wärmeleitenden Elemente 3 werden vorteil haft mit einer an den Enden des jeweiligen Elements befestigten Federeinrichtung oder einer äquivalenten Vorrichtung in einer gespannten Anordnung gehalten. Es ist ferner auch möglich, die wärmeleitenden Elemente einfach an ihren Enden an festen Teilen der Vorrichtung zu befestigen, um sie in den Kanälen 2 in der korrekten Position zu halten.The heat-conducting elements 3 are advantageously held in a tensioned arrangement with a spring device attached to the ends of the respective element or an equivalent device. It is also possible to simply attach the heat-conducting elements at their ends to fixed parts of the device in order to hold them in the correct position in the channels 2 .
Erfindungsgemäß wird dann eine Zusammensetzung 4 in jeden Kanal eingegossen, um eine mechanische Ver bindung der wärmeleitenden Elemente 3 mit dem Propergol 1 zu gewährleisten, wie dies aus Fig. 2 im einzelnen ersichtlich ist.According to the invention, a composition 4 is then poured into each channel in order to ensure a mechanical connection of the heat-conducting elements 3 with the propellant 1 , as can be seen in detail in FIG. 2.
Diese Zusammensetzung wird entweder über den oberen Teil des Propergolblocks 1 oder unter ver mindertem Druck durch Ansaugen in die Kanäle 2 ein geführt. Im letztgenannten Fall wird der Propergol block 1 mit den wärmeleitenden Elementen 3 in einer Form angeordnet. Die Form wird dann unter verminder ten Druck gesetzt, worauf die Zusammensetzung 4 in den unteren Teil der Form eingeführt wird, die dann in den Kanälen 2 hochsteigt.This composition is either in the upper part of the Propergolblocks 1 or under reduced pressure by suction in the channels 2 out. In the latter case, the Propergol block 1 with the heat-conducting elements 3 is arranged in a mold. The mold is then placed under reduced pressure, whereupon the composition 4 is introduced into the lower part of the mold, which then rises in the channels 2 .
Die Zusammenseztung 4 zur Gewährleistung einer guten Verbindung zwischen den wärmeleitenden Elemen ten 3 und dem Propergol 1 muß gute Haftungseigen schaften gegenüber den metallischen Elementen, insbesondere Drähten, und dem Propergol aufweisen und vorteilhaft zu einer chemischen Reaktion mit einer Komponente des Propergols in der Lage sein, beispielsweise dem Bindemittel im Fall zusammen gesetzter Propergole oder der Nitrocellulose im Fall homogener Propergole. Diese Zusammensetzung kann brennbar oder inert sein.The composition 4 to ensure a good connection between the thermally conductive elements 3 and the propellant 1 must have good adhesion properties to the metallic elements, in particular wires, and the propellant and advantageously be able to react chemically with a component of the propellant. for example the binder in the case of composite propellants or the nitrocellulose in the case of homogeneous propergols. This composition can be flammable or inert.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Er findung besteht die Zusammensetzung 4, wenn der Propergolblock 1 aus einem homogenen Propergol wie etwa einem extrudierten oder gegossenen zwei basigen Propergol besteht, vorteilhaft aus dem Gießlösungsmittel des betreffenden Propergols, d. h. insbesondere einem Salpetersäureester, wie beispielsweise Nitroglycerin, und einem Phleg matisierungsmittel, wie beispielsweise Triacetin, sowie gegebenenfalls einem Stabilisierungsmittel wie 2-Nitrodiphenylamin (2-NDPA) oder Centralit. Das Gießlösungsmittel führt zu einer Quellung des Propergols des Propergolblocks 1 und damit zu einem Einpressen der wärmeleitenden Elemente 3.According to a preferred embodiment of the invention, the composition 4 , if the propellant block 1 consists of a homogeneous propellant such as an extruded or cast two-base propellant, advantageously consists of the casting solvent of the propellant in question, ie in particular a nitric acid ester such as nitroglycerin, and one Phlegmatizing agents, such as triacetin, and optionally a stabilizing agent such as 2-nitrodiphenylamine ( 2 -NDPA) or centralite. The casting solvent causes the propellant of the propellant block 1 to swell and thus leads to the thermally conductive elements 3 being pressed in.
Die Zusammensetzung 4 zur mechanischen Ver bindung ist beispielsweise wie folgt aufgebaut:The composition 4 for mechanical connection is constructed, for example, as follows:
Als Zusammensetzung 4 kann auch Triacetin eingesetzt werden.Triacetin can also be used as composition 4 .
Die Herstellung des Propergolblocks wird mit einer thermischen Behandlung abgeschlossen, worauf eine Inhibitorschicht 5 auf alle Außen flächen des Propergolblocks mit Ausnahme der Rückfläche aufgebracht wird, falls der Propergol block unter Frontalabbrand arbeitet.The production of the propellant block is completed with a thermal treatment, whereupon an inhibitor layer 5 is applied to all outer surfaces of the propellant block with the exception of the rear surface if the propellant block works under frontal burnup.
Die thermische Behandlung der Propergolblöcke besteht beispielsweise darin, daß die Propergol blöcke 24 h bei einer Temperatur von -40°C gehal ten und anschließend schnell auf 60°C erhitzt und 24 h auf dieser Temperatur gehalten werden, wobei dieser Temperaturzyklus dreimal hinterein ander wiederholt wird.The thermal treatment of the Propergol blocks is, for example, that the Propergol blocks 24 h at a temperature of -40 ° C and then quickly heated to 60 ° C and kept at this temperature for 24 hours, this temperature cycle three times in a row other is repeated.
Es ist ferner vorteilhaft, auf der rückseitigen Fläche mehrere Kegel 6 vorzusehen, deren Scheitel bei den jeweiligen wärmeleitenden Elementen 3 zentriert sind, um die Stabilisierung der Brenn fläche des Propergolblocks zu beschleunigen.It is also advantageous to provide a plurality of cones 6 on the rear surface, the apex of which is centered on the respective heat-conducting elements 3 in order to accelerate the stabilization of the burning surface of the propellant block.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt demge mäß die Herstellung von Propergolblöcken, in denen wärmeleitende Elemente eingebracht sind, ohne daß hierfür komplizierte, spezielle Werkzeuge oder Ein richtungen erforderlich sind.The method according to the invention therefore allows according to the production of propellant blocks in which thermally conductive elements are introduced without for this complicated, special tools or A directions are required.
Die Fig. 3 und 4 erläutern eine zweite Aus führungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, die sich insbesondere zur Herstellung von Proper golblöcken mit durch wärmeleitende Elemente ge steuertem Abbrand eignet, die durch Zusammen setzen aus mehreren Propergol-Längselementen erhalten sind. FIGS. 3 and 4 illustrate a second embodiment of the method according to the invention from which golblöcken in particular for the production of suitable Proper with GE by heat conductive elements steuertem burn-up, which are by assembling a plurality of propellant longitudinal elements obtained.
Der in Fig. 3 dargestellte Propergolblock 7 umfaßt ein zentrales hexagonales Längselement 8 und sechs weitere Längselemente 9, die um dieses zentrale Längselement 8 herum angeordnet sind. The Propergolblock 7 shown in FIG. 3 comprises a central hexagonal longitudinal element 8 and six further longitudinal elements 9 , which are arranged around this central longitudinal element 8 .
In diesem Zusammenhang ist festzustellen, daß die Längselemente 8, 9 beliebige Form aufweisen können und ihrerseits durch Gießen oder Extrusion herstellbar sind.In this context it should be noted that the longitudinal elements 8, 9 can have any shape and can in turn be produced by casting or extrusion.
Erfindungsgemäß werden die wärmeleitenden Elemente 3 vor dem Zusammensetzen zwischen die jeweiligen Längselemente eingebracht. Die Kanäle 2 sind zwischen den jeweiligen Längselementen einfach durch die einander gegenüberliegenden Flächen der beiden Propergol-Längselemente vorgegeben. Im Fall von Propergolblöcken mit Frontalabbrand werden die wärmeleitenden Elemente 3 im wesentlichen parallel zur Längsachse des Propergolblocks angeordnet. Diese wärmeleitenden Elemente sind gemäß einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform Drähte oder Fäden aus Metall, wie oben erwähnt.According to the invention, the heat-conducting elements 3 are introduced between the respective longitudinal elements before being assembled. The channels 2 are simply defined between the respective longitudinal elements by the opposing surfaces of the two Propergol longitudinal elements. In the case of propellant blocks with frontal erosion, the heat-conducting elements 3 are arranged essentially parallel to the longitudinal axis of the propellant block. According to a preferred embodiment according to the invention, these heat-conducting elements are wires or threads made of metal, as mentioned above.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Beispiel ist ein Draht als wärmeleitendes Element 3 an jeder Kante des Längselements 8 vorgesehen.In the example shown in FIG. 3, a wire is provided as a heat-conducting element 3 on each edge of the longitudinal element 8 .
Die Gesamtheit aus den Längselementen und Drähten wird dann in einer (nicht dargestellten Form angeordnet, wie sie beispielsweise in der FR-PS 16 05 454 beschrieben ist. Die zum Zusammen fügen der Längselemente dienende Zusammensetzung wird dann im unteren Teil der Form eingeführt und steigt zur Verbindung zwischen den jeweiligen Längselementen hoch. In der Form wird hierbei vorteilhaft Unterdruck erzeugt.The entirety of the longitudinal elements and Wires are then in a (not shown Arranged form, such as in the FR-PS 16 05 454 is described. Together add composition serving the longitudinal elements is then introduced in the lower part of the mold and increases the connection between the respective Longitudinal elements high. In the form here advantageously creates negative pressure.
Auch in diesem Fall besteht die zum Zusammen fügen verwendete Zusammensetzung, wie oben bei der ersten Ausführungsform beschrieben, vorteilhaft aus einem Gießlösungsmittel des Propergols, wenn die Längselemente 8, 9 aus einem zweibasigen Propergol bestehen, wobei die Zusammensetzung, wie oben angegeben, einen Salpetersäureester, ein Phlegmatisierungsmittel sowie ggf. ein Stabili sierungsmittel enthält.In this case, too, the composition used for the assembly, as described above in the first embodiment, advantageously consists of a pouring solvent of the propellant if the longitudinal elements 8 , 9 consist of a dibasic propellant, the composition, as stated above, a nitric acid ester, contains a desensitizing agent and optionally a stabilizing agent.
Die Herstellung des Propergolblocks wird mit einer thermischen Behandlung, der Erzeugung einer Inhibitorschicht sowie ggf. der Erzeugung von Kegeln in der Rückfläche analog den Kegeln 6 von Fig. 1 abgeschlossen.The production of the propellant block is concluded with a thermal treatment, the production of an inhibitor layer and, if appropriate, the production of cones in the rear surface analogous to the cones 6 of FIG. 1.
Die örtliche Anordnung der Drähte bzw. wärme leitenden Elemente 3 kann im Rahmen des Erfindungs konzepts variieren. So sind die Drähte als wärme leitende Elemente 3 im Fall der in Fig. 4 beispiel haft dargestellten Ausführungsform an jeder Seite der Längselemente 8, 9 vorgesehen.The local arrangement of the wires or heat-conducting elements 3 can vary within the scope of the inventive concept. Thus, the wires are provided as heat-conducting elements 3 on each side of the longitudinal elements 8 , 9 in the embodiment shown by way of example in FIG. 4.
Es ist ferner auch möglich, an den Seiten der Längselemente Längsnuten vorzusehen oder Abflachun gen an den Kanten der Längselemente 8, 9 anzubrin gen, die dann die Drähte bzw wärmeleitenden Elemente 3 aufnehmen können.It is also possible to provide longitudinal grooves on the sides of the longitudinal elements or to provide flattening conditions on the edges of the longitudinal elements 8 , 9 , which can then accommodate the wires or heat-conducting elements 3 .
Jedes Längselement 8, 9 kann ferner einen oder mehrere wärmeleitende Drähte 3 a enthalten, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist.Each longitudinal element 8 , 9 may also contain one or more heat-conducting wires 3 a , as can be seen from FIG. 4.
Diese wärmeleitenden Drähte 3 a können nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in die jeweiligen Längselemente eingebracht werden. In diesem Fall werden die Längselemente 8, 9 mit einem Kanal hergestellt, vorzugsweise durch Extrusion.These heat-conducting wires 3 a can be introduced into the respective longitudinal elements using the method according to the invention. In this case, the longitudinal elements 8 , 9 are produced with a channel, preferably by extrusion.
Wenn die Längselemente durch Gießen herge stellt sind, ist es vorteilhaft, die wärmeleiten den Drähte 3 a beim Gießen nach einem anderen Ver fahren einzubringen.If the longitudinal elements are Herge by casting, it is advantageous to bring the heat conducting the wires 3 a during casting after another Ver drive.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt ent sprechend die Einbringung von Drähten als wärme leitende Elemente 3 zur Steuerung des Abbrands beim Zusammenfügen der Längselemente. Darüber hinaus bringt das erfindungsgemäße Verfahren den weiteren Vorteil, daß es das Zusammenfügen der Längselemente erleichtert. Da die Drähte als wärmeleitende Elemente 3 jeweils zwischen den Längselementen vorgesehen sind, bleibt hierdurch ein Abstand zwischen den entsprechenden Flächen der Längselemente, was wiederum das Eindringen der Zusammensetzung zur Verbindung in die Zwischen räume zwischen den Längselementen erleichtert und begünstigt. Auf diese Weise können einfach und leicht Propergolblöcke hergestellt werden, deren Querschnitt größer ist als der maximale Quer schnitt extrudierter Propergolblöcke. Diese Ver fahrensweise erlaubt ferner die Einbringung einer großen Anzahl von Drähten als wärmeleitende Elemente 3 und damit eine Verringerung der Brenndauer solcher Propergolblöcke ohne Verschlechterung ihrer mechani schen Eigenschaften.The method according to the invention accordingly allows the introduction of wires as heat-conducting elements 3 for controlling the erosion when the longitudinal elements are joined together. In addition, the method according to the invention has the further advantage that it facilitates the joining of the longitudinal elements. Since the wires are provided as heat-conducting elements 3 between the longitudinal elements, this leaves a distance between the corresponding surfaces of the longitudinal elements, which in turn facilitates and favors the penetration of the composition for connection into the spaces between the longitudinal elements. In this way, Propergol blocks can be easily and easily produced, the cross section of which is larger than the maximum cross section of extruded Propergol blocks. This procedure also allows the introduction of a large number of wires as heat-conducting elements 3 and thus a reduction in the burning time of such propellant blocks without deterioration of their mechanical properties.
Brennversuche an Propergolblöcken mit einem Aufbau gemäß Fig. 4 die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurden, wurden in einer orts festen geschlossenen Testeinrichtung mit einer Düse von 5 mm Durchmesser bei Temperaturen von -30°C, 20°C bzw. 50°C durchgeführt.Burning tests to Propergolblöcken having a structure according to Fig. 4, were prepared by the method of this invention were in a fixed closed test device having a nozzle of 5 mm diameter at temperatures of -30 ° C, 20 ° C or 50 ° C.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nach stehenden Tabelle zusammengefaßt. The results obtained are shown in the summarized table.
In der Tabelle bedeuten:In the table mean:
den mittleren Verbrennungsdruck,
V a die apparente Abbrandgeschwindigkeit des
Propergolblocks the average combustion pressure,
V a the apparent burn rate of the
Propergol blocks
t c die Brenndauer mit konstanter Abbrandgeschwindigkeit,
V i die Eigenabbrandgeschwindigkeit des Propergols,
n den Multiplikationsfaktor . t c the burning time with constant burning rate,
V i is the self-burn rate of the propellant,
n the multiplication factor.
Aus den obigen Ergebnissen geht hervor, daß zum einen die Einbringung der Drähte bzw wärmeleitenden Elemente 3 in den Propergolblock keine Störung des Abbrandverhaltens der Propergolblöcke hervorruft, und zum anderen der Multiplikationsfaktor der Abbrand geschwindigkeit größenordnungsmäßig im Bereich von 2 bis 3,5 liegt. Darüber hinaus erleichtert das er findungsgemäße Verfahren die Herstellung von Proper golblöcken für Antriebszwecke, die durch Zusammen setzen aus Teilelementen, insbesondere Längselementen, hergestellt werden.The above results show that, on the one hand, the introduction of the wires or heat-conducting elements 3 into the propellant block does not interfere with the burning behavior of the propellant blocks, and on the other hand, the multiplication factor of the burning rate is in the order of magnitude of 2 to 3.5. In addition, the process according to the invention facilitates the production of prop golf blocks for drive purposes, which are made by assembling partial elements, in particular longitudinal elements.
Claims (15)
- a) Herstellung eines Propergolblocks (1), in dem während oder nach der Herstellung ein oder mehrere Kanäle (2) vorgesehen werden,
- b) Einbringen eines wärmeleitenden Elements (3) in die Kanäle (2) und
- c) Gießen einer Zusammensetzung (4), die eine mechanische Verbindung der wärmeleitenden Elemente (3) mit dem Propergolmaterial des Propergolblocks gewährleistet, in die Kanäle (2).
- a) production of a propellant block ( 1 ) in which one or more channels ( 2 ) are provided during or after production,
- b) introducing a heat-conducting element ( 3 ) into the channels ( 2 ) and
- c) pouring a composition ( 4 ), which ensures a mechanical connection of the heat-conducting elements ( 3 ) with the propellant material of the propellant block, into the channels ( 2 ).
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