DE3438993C2 - - Google Patents

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von festen Propergolblöcken mit frontalem, durch bevorzugt metallische Wärme­ leiter in Form von Metalldrähten, -streifen oder -bändern gesteuertem Abbrand sowie ihre Herstellung durch Gießen. Derartige feste Propergolblöcke eig­ nen sich für Raketen, Mittelstrecken- und Inter­ kontinentalraketen sowie allgemein für mit einem festen Treibstoff betriebene Rückstoßtriebwerke; sie weisen eine durch Einbringen von Wärmeleitern erheblich gesteigerte Abbrandgeschwindigkeit auf.
Es ist bereits bekannt, insbesondere aus der FR-PS 13 49 125 und der US-PS 35 09 822, daß die apparente Abbrandgeschwindigkeit eines Propergols gegenüber seiner eigentlichen Eigenab­ brandgeschwindigkeit erheblich gesteigert werden kann, wenn Wärmeleiter in den Propergolblock eingebracht werden. Derartige Wärmeleiter, die allgemein aus Metalldrähten oder Metallbändern bzw -streifen be­ stehen, modifizieren das thermische Feld stromauf der Flammenfront aufgrund der unterschiedlichen Wär­ meleitfähigkeit der Propergolmatrix gegenüber dem Wärmeleiter. Diese Modifizierung des thermischen Felds führt zu einer entsprechenden Änderung der Geschwindigkeitsverteilung der Abbrandgeschwindig­ keit in der Nähe der Wärmeleiter und ruft die Bildung eines Abbrandkegels mit Zentrum beim Wärmeleiter her­ vor. Die Bildung derartiger Abbrandkegel vergrößert die Brennoberfläche und erhöht dementsprechend die Menge an Treibgasen.
Es wurden bereits mehrere Verfahren zum Einbrin­ gen derartiger Wärmeleiter angegeben. Ein erstes Ver­ fahren beruht darauf, daß eine bestimmte Menge als Drähte kleiner Länge ausgebildete Wärmeleiter in be­ liebiger Verteilung in die Propergolmatrix eingebracht wird. Beim zweiten bekannten Verfahren werden le­ diglich einige als Wärmeleiter dienende Drähte in Längsrichtung des Propergolblocks und etwa senkrecht zu seinen Endflächen angeordnet. Diese zweite Ver­ fahrensweise erlaubt die Erzielung einer höheren und gleichmäßigeren apparenten Abbrandgeschwindigkeit.
Andere Untersuchungen, die insbesondere in der FR-PS 13 49 125 und der Publikation "Influence of Long Metal Wires on Combustion of Double-Base Propellants", Chen Shuling und Lifengsheng, "Combustion and Flame" 45 (1982) 213-218, ge­ nannt sind, erwiesen den Einfluß des Durchmessers des Wärmeleiters auf die Abbrandgeschwindigkeit.
So wurde festgestellt, daß die höchste apparente Abbrandgeschwindigkeit mit Drähten von etwa 0,15 mm Durchmesser erzielt wird.
Die Herstellung solcher Propergolblöcke durch Gießen des Propergols in eine Form, in der die Drähte zuvor in geeigneter Weise angeordnet und unter leichtem Zug gehalten wurden, erwies sich allerdings als sehr schwierig, insbesondere bei viskosen Propergolzusammensetzungen. Der durch die Propergolzusammensetzung ausgeübte Druck führt nämlich in zahlreichen Fällen, insbesondere, da die Drähte sehr dünn sind, zum Bruch der Drähte, was wiederum Änderungen im Abbrennverhalten der Proper­ golblöcke zur Folge hat.
Zur Vermeidung des Bruchs der Drähte beim Gießen der Propergolzusammensetzung kann die auf die Drähte ausgeübte Zugspannung verringert werden; dies führt jedoch zu Propergolblöcken, bei denen die Drähte nicht parallel sowie in Längsrichtung des Propergol­ blocks angeordnet sind, weshalb die Abbrandgeschwindig­ keit derartiger Propergolblöcke relativ starken Ände­ rungen unterliegt.
Darüber hinaus erfordert die Anordnung der Drähte in der Form und ihre Halterung unter Spannung relativ komplizierte, aufwendige und sperrige Vorrichtungen, was beim Gießen der Propergolzusammensetzungen störend ist.
Der Erfindung liegt im Hinblick darauf die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der genannten Nachteile ein Verfahren zur Herstellung von festen Propergolblöcken mit frontalem, durch Wärmeleiter gesteuertem Abbrand anzugeben, bei dem trotz Ver­ wendung von Wärmeleitern kleinen Querschnitts kein Bruchrisiko während des Gießvorgangs besteht.
Die Aufgabe wird anspruchsgemäß gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die festen Propergolblöcke mit frontalem, durch Wärmeleiter gesteuertem Ab­ brand sind durch folgende wesentlichen, erfindungsgemäßen Verfahrens­ schritte erhältlich:
  • a) Herstellung eines ersten Teils des zu er­ zeugenden Propergolblocks durch Gießen einer ersten Treibstoffzusammensetzung, wobei der erste Teil ein Längsteil bzw. in Längsrichtung durchgehender Teil des Propergolblocks ist und beispielsweise die Form einer Krone, eines zentralen Kerns oder ähnliche Formen aufweist,
  • b) Anordnen eines Teils oder sämtlicher Wärme­ leiter auf einer oder mehreren Wänden des ersten Teils und
  • c) Herstellung eines zweiten Teils des Proper­ golblocks durch Gießen einer zweiten Propergolzu­ sammensetzung in eine Form, die mindestens teil­ weise aus den Wänden des ersten Teils mit den Wärmeleitern besteht, sowie erforderlichenfalls
  • d) Wiederholung der Schritte (b) und (c) bis zum Erhalt des vollständigen Propergolblocks.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung dieser Propergolblöcke ist entsprechend durch die obigen Verfahrensschritte (a) bis (d) gekennzeich­ net.
Das erfindungsgemäße Verfahren erleichtert ent­ sprechend die Anordnung der Wärmeleiter. Da die Wär­ meleiter während des Gießens der zweiten Zusammen­ setzung unter Anlage an der Wand des ersten Teils gehalten werden, unterliegen sie nur sehr schwachen Druckbelastungen, wodurch das Bruchrisiko praktisch vollständig beseitigt ist.
Ein weiterer Vorteil dieser Verfahrensweise besteht darin, daß Propergolblöcke aus einer oder mehreren Zusammensetzungen und insbesondere aus zwei verschiedenen Zusammensetzungen hergestellt werden können, je nachdem, ob die erste und die zweite Treibstoffzusammensetzung identisch oder verschieden sind.
Die Wärmeleiter sind vorzugsweise Metall­ drähte; es können jedoch auch Metallstreifen oder Metallbänder verwendet werden, deren Wärmeleitzahl größer ist als die Wärmeleitzahl der Treibstoff­ zusammensetzungen, aus denen der Propergolblock aufgebaut ist.
Die Metalldrähte besitzen vorteilhaft einen Durchmesser von etwa 0,1 bis etwa 1 mm und be­ stehen beispielsweise aus Silber oder Kupfer.
Die als Wärmeleiter dienenden Drähte werden fer­ ner vorzugsweise mindestens während des Gießens der zweiten Treibstoffzusammensetzung in einer leicht gespannten Anordnung an den Wänden des ersten Teils des Propergolblocks fixiert.
Zur Erleichterung der Positionierung und Halte­ rung der als Wärmeleiter dienenden Drähte an den Wänden ist es vorteilhaft, an ihnen Nuten vorzu­ sehen, in denen die als Wärmeleiter dienenden Drähte dann angeordnet werden.
Die als Wärmeleiter dienenden Drähte werden ent­ weder durch Befestigung an den Endflächen des ersten Teils oder mit Spannmitteln wie beispielsweise einer an einem Drahtende befestigten Feder gehaltert.
Die Treibstoffzusammensetzungen werden ferner entweder gegossen, wenn ihre Viskosität niedrig ist, oder im Fall höherer Viskosität unter Druck einge­ spritzt. Das Einspritzen der Treibstoffzusammen­ setzung unter Druck ist beim erfindungsgemäßen Ver­ fahren möglich, da die als Wärmeleiter dienenden Drähte während der Einspritzphase an einer festen Wand zur Anlage kommen und dementsprechend keinen Kräften unterliegen, die zu ihrem Bruch führen können.
Nach einer Weiterbildung des Erfindungskonzepts kann der erste Teil des Propergolblocks beliebige Querschnittsform aufweisen; der erste Teil besitzt jedoch vorzugsweise die Form eines Rohrs oder eines Stabs. Dieses Rohr bzw. dieser Stab können zylindrisch sein, wobei in diesen Fällen die als Wärmeleiter die­ nenden Drähte auf einer oder beiden Wandungen des Rohrs bzw. auf der Wand des Stabs angeordnet werden und der Guß der zweiten Treibstoffzusammensetzung um das Rohr bzw. den Stab herum und in das Innere des Rohrs erfolgt.
Das Rohr bzw. der Stab können ferner auch poly­ gonalen Querschnitt aufweisen, beispielsweise die Form eines Dreiecks, Sechsecks, Vierecks oder Quadrats oder nach einer bevorzugten Ausführungs­ form der Erfindung sternförmig ausgebildet sein. In diesem Fall werden die als Wärmeleiter dienenden Drähte vorteilhaft in den den Spitzen der Polygone entsprechenden Kanten angeordnet. Die konvexen Kanten des Rohrs oder Stabs sind vorzugsweise abgeflacht, um darin eine Längsnut vorzusehen, die die wärmeleitenden Drähte aufnimmt.
Die Drähte können allerdings im Rahmen des Er­ findungskonzepts auch an den Seiten der Polygone angeordnet sein.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist in der An­ wendung sehr flexibel, da es die Herstellung von Propergolblöcken sehr unterschiedlicher Form erlaubt und die wärmeleitenden Drähte in sehr einfacher Weise und nach zuvor berechneter und festgelegter Vertei­ lung angeordnet werden können.
Bei den erfindungsgemäß erhältlichen Propergol­ blöcken sind entsprechend die wärmeleitenden Drähte in der Trennfläche zwischen zwei oder mehreren ver­ schiedenen Gußbereichen entsprechender Treibstoffzu­ sammensetzung angeordnet.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Bei­ spielen unter Bezug auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigt
Fig. 1 Einen Querschnitt durch einen erfindungs­ gemäßen Propergolblock;
Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung des Ab­ brandfortschritts bei einem Propergol­ block in der Nähe eines wärmeleitenden Drahts;
Fig. 3 eine Ansicht der Rückseite eines erfindungs­ gemäß hergestellten Propergolblocks;
Fig. 4 eine Teildarstellung eines erfindungsgemäßen Propergolblocks im Längsschnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 3 und
Fig. 5 eine Ansicht der Rückseite eines weiteren, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren her­ gestellten Propergolblocks.
Bei Raketen, Mittelstrecken- und Interkontinental­ raketen sowie allgemein sämtlichen mit einem festen Treibstoff betriebenen Rückstoßtriebwerken wird ein Treibstoff gebraucht, der hohe Schubeigenschaften aufweist. Bei bestimmten Raketentypen wird ferner ein hoher Füllkoeffizient angestrebt, wofür Proper­ golblöcke mit frontalem Abbrand eingesetzt werden.
Zur Verringerung des Durchmessers solcher Propergol­ blöcke ohne dadurch hervorgerufene Verringerung der Schubeigenschaften ist es allerdings erforderlich, die Abbrandgeschwindigkeit des Propergolblocks zu erhöhen. Hierzu werden Propergolblöcke mit frontalem Abbrand eingesetzt, deren Abbrand durch Wärmeleiter gesteuert und beschleunigt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt die Her­ stellung solcher Propergolblöcke nach einer einfachen Verfahrensweise, die ein Einbringen der Wärmeleiter, insbesondere von wärmeleitenden Drähten geringen Durchmessers, ohne Bruchrisiko und unabhängig von der Viskosität der eingesetzten Treibstoffzusammen­ setzung erlaubt.
Der in Fig. 1 dargestellte Propergolblock ist so aufgebaut, daß zunächst ein erster Teil 2 des zu erzeugenden Propergolblocks 1 hergestellt wurde. Im Fall der Fig. 1 stellt dieser erste Teil 2 ein Rohr großer Wandstärke dar, dessen Innenquerschnitt 10 dreieckförmig ist. Die zur Herstellung dieses ersten Teils 2 verwendete Treibstoffzusammensetzung ist eine gießbare Zusammensetzung wie beispielsweise ein zu­ sammengesetztes Propergol oder ein homogenes Proper­ gol, das insbesondere nach dem sog. In-situ-Gießver­ fahren oder dem Overall-Gießverfahren vergossen wird.
Im Fall der Fig. 1 kann der Teil 2 des Propergol­ blocks 1 direkt in einen Überzug aus einem Inhibitor 3 oder auch beispielsweise in eine Form eingegossen werden, worauf das Propergol am Ende der Herstellung dann mit dem Inhibitor überzogen wird.
Nach der Aushärtung der für den ersten Teil 2 ver­ wendeten Treibstoffzusammensetzung werden die Wärme­ leiter 4 im Inneren des ersten Teils 2 befestigt, vorteilhaft längs der durch die Spitzen des dreieck­ förmigen Querschnitts 10 des Rohrs vorgegebenen Kan­ ten sowie in Anlage an der Wand des ersten Teils 2.
Diese Wärmeleiter 4 sind vorzugsweise Metall­ drähte mit einem Durchmesser von etwa 0,1 bis etwa 1 mm. Diese als Wärmeleiter 4 dienenden Drähte werden auf der Wand des Rohrs 2 gespannt. Ihre Festlegung wird durch Kleben oder vorzugsweise durch Befestigung der Enden der Drähte an den Endflächen des Propergol­ blocks 1 und noch bevorzugter mit Hilfe einer Spann­ einrichtung gewährleistet, beispielsweise einer (nicht dargestellten) Zugfeder, die an einem Ende des Drahts befestigt wird, während das andere Draht­ ende an einem Befestigungspunkt festgelegt ist.
Andere Befestigungsarten können im Rahmen des Erfindungskonzepts ebenfalls herangezogen werden.
Der anschließende Verfahrensschritt des er­ findungsgemäßen Verfahrens besteht im Gießen einer Treibstoffzusammensetzung zur Erzeugung des zweiten Teils 5 des Propergolblocks 1 in das Innere des Rohrs bzw. des Teils 2 des Propergolblocks 1.
Da die als Wärmeleiter 4 dienenden Drähte an der Wand des ersten Teils 2 anliegen, führen die beim Gießen der Treibstoffzusammensetzung ausge­ übten Druckkräfte in den Teil 2 nicht zu einem Bruch der Drähte. Es ist daher möglich, Treib­ stoffzusammensetzungen mit höheren wie auch niedrigen Viskositäten unter Verwendung von bruchempfindlichen Drähten bzw. Drähten mit kleinem Durchmesser zu ver­ gießen.
Anschließend wird der zweite Teil 5 des Proper­ golblocks 1 lediglich ausgehärtet.
Aus der Erfindungskonzeption folgt unmittelbar, daß die Treibstoffzusammensetzungen, aus denen der erste Teil 2 und der zweite Teil 5 des Propergol­ blocks 1 bestehen, identisch oder verschieden sein können.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt entspre­ chend die Herstellung von mit Drähten als Wärmeleiter gesteuertem frontalem Abbrand aus zwei Propergol­ zusammensetzungen.
Die Fig. 3, 4 und 5 zeigen andere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Bei der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Aus­ führungsform besitzt der erste Teil 2 ebenfalls die Form eines Rohrs, wobei jedoch der Innenquer­ schnitt 10 des Rohrs, der strichpunktiert darge­ stellt ist, Sternform besitzt. Die als Wärmeleiter 4 dienenden Drähte sind in den Spitzen 6 des Sterns angeordnet, und zwar im dargestellten Beispiel in jeder zweiten Spitze.
Der zweite Teil 5 des Propergolblocks wird durch Gießen einer Treibstoffzusammensetzung in das Innere des ersten Teils 2 hergestellt, wobei die Wände des ersten Teils als Form dienen.
Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform besitzt der erste Teil 2 die Form einer Krone, wobei die als Sammelleiter 4 dienenden Drähte auf der Außen­ wand und der Innenwand angeordnet sind. Zur Erzielung einer besseren Positionierung der als Drähte ausge­ bildeten Wärmeleiter 4 sind Nuten 7 in den Wänden 10 des ersten Teils vorgesehen, die beispielsweise durch Bearbeitung oder durch Guß erzeugt werden können. Bei dieser Ausführungsform können so zwei Reihen von Drähten als Wärmeleiter 4 eingebracht werden, wobei der zweite Teil 5 auf einmal in das Innere der Krone 2 und um diese herum gegossen wird, wo­ bei die Krone 2 in einer (nicht dargestellten) Form angeordnet wird.
Die oben erläuterten verschiedenen Ausführungs­ formen der Erfindungskonzeption zeigen, daß das er­ findungsgemäße Verfahren die Herstellung von Proper­ golblöcken verschiedenster Form erlaubt, die eine große Anzahl als Wärmeleiter 4 dienender Drähte enthalten. Zur Herstellung der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Propergolblöcke kann ferner auch so verfahren werden, daß zunächst ein zentraler Kern mit sternförmigem Querschnitt erzeugt wird und an­ schließend als Wärmeleiter 4 dienende Drähte an den Spitzen des Sterns angeordnet werden. Die konvexen Kanten des Sterns sind vorteilhaft angeflacht, um darin eine den Nuten 7 von Fig. 5 entsprechende Nut vorsehen zu können.
Der Guß des zweiten Teils 5 kann außerdem ent­ weder durch einfaches Gießen, insbesondere unter Verwendung einer relativ fließfähigen Treibstoff­ zusammensetzung, oder durch Einspritzen unter Druck bei Verwendung von Treibstoffzusammensetzungen höherer Viskosität vorgenommen werden.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, ist es vorteil­ haft, auf der Rückfläche des Propergolblocks Kegel­ flächen 8 vorzusehen, wobei das Kegelzentrum jeweils am als Wärmeleiter 4 dienenden Draht liegt, um so die anfängliche Brennfläche zu erhöhen, wodurch sehr rasch die stabilisierte Abbrennfläche erreicht wer­ den kann.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, wird durch den Unter­ schied in der Wärmeleitfähigkeit zwischen dem als Draht ausgebildeten Wärmeleiter 4 und der Matrix 9 des Propergols das Geschwindigkeitsprofil des Ab­ brands um den Draht herum geändert, wodurch wieder­ um die Ausbildung eines Kegels induziert wird, des­ sen Zentrum bzw. Achse am Draht bzw. Wärmeleiter 4 liegt. Dieses Phänomen erhöht die Brennfläche des Propergolblocks beträchtlich und führt entsprechend zu einer Erhöhung der apparenten Abbrandgeschwindig­ keit Va des Propergolblocks bei Messung parallel zur Blockachse. Das Phänomen der Ausbildung des Abbrandkegels stabilisiert sich nach einer gewissen Abbrennzeit t2, worauf der so gebildete Kegel mit Scheitelwinkel 2α entsprechend der apparenten Ab­ brandgeschwindigkeit Va des Propergolblocks fort­ schreitet. Die Ausbildung der Kegelflächen 8 an der Rückseite des Propergolblocks 1 erlaubt eine Verringerung der Abbrennzeit t2 bis zur Stabilisierung der Abbrandfläche und entsprechend der apparenten Abbrandgeschwindigkeit Va.
Andere Mittel erlauben ebenfalls eine Verringerung der Abbrennzeit t2, beispielsweise die Nutung der End­ fläche.
Der Scheitelwinkel 2α des Kegels erlaubt ferner die Berechnung der apparenten Abbrandgeschwindigkeit Va des Propergolblocks aus der Eigenabbrandgeschwindigkeit Vi der Propergolzusammensetzung
Der Multiplikationsfaktor n der Abbrandgeschwindigkeit bei eingebrachten wärmeleitenden Drähten ist durch Gleichung (II) gegeben:
Die apparente Abbrandgeschwindigkeit Va wird experimentell nach folgender Formel bestimmt:
Der Multiplikationsfaktor n kann ferner auch aus den Verbrennungskurven der Propergolblöcke und insbe­ sondere ausgehend von einem Punkt der Abhängigkeit des Verbrennungsdrucks von der Zeit nach der folgenden Formel IV berechnet werden:
worin bedeuten:
Vi die Eigenabbrandgeschwindigkeit des Propergols beim Druck P,
CD den Abnahmekoeffizienten des Propergols,
ρ die Dichte des Propergols,
P den mittleren Verbrennungsdruck,
d den Durchmesser des Düsenhalses,
D den Durchmesser des Propergolblocks.
Den Ausführungsformen der Fig. 3 und 4 entsprechende Propergolblöcke wurden nach dem erfindungsgemäßen Ver­ fahren unter Verwendung zusammengesetzter Propergol­ zusammensetzungen mit einem Bindemittel auf der Basis eines Polybutadiens mit Hydroxyendgruppen (PBHT) und auf der Basis eines Polyurethans hergestellt, wobei als Wärmeleiter Metalldrähte aus Kupfer oder Silber verwendet wurden.
Die anhand von Brennversuchen an diesen Proper­ golblöcken erhaltenen Ergebnisse sind in der nach­ stehenden Tabelle zusammengefaßt.
Der Verbrennungsdruck dieser Propergolblöcke, der beim Brennversuch festgestellt wurde, war im wesentlichen stabil, woraus hervorgeht, daß die als Wärmeleiter dienenden Drähte nicht gebrochen und innerhalb des Blocks regelmäßig angeordnet waren.
Aus den verschiedenen durchgeführten Versuchen wurde festgestellt, daß die Multiplikationsfaktoren der Abbrandgeschwindigkeit der nach dem erfindungsge­ mäßen Verfahren hergestellten Propergolblöcke folgen­ de Mittelwerte aufwiesen:
n = 3,5 bei Silberdrähten von 0,2 mm Durchmesser und einem Druck Pc von 67 bar und
n = 2,65 bei Kupferdrähten von 0,2 mm Durchmesser und einem Druck Pc von 50 bar.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herge­ stellten Propergolblöcke überstanden ferner eine Temperaturzyklusbehandlung ohne Eigenschaftsver­ schlechterung.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt entspre­ chend eine einfache Herstellung von Propergolblöcken mit durch Wärmeleiter gesteuertem frontalem Abbrand bei gleichzeitig hoher Zuverlässigkeit und insbe­ sondere die Herstellung von Propergolblöcken aus sehr viskosen und sogar pastosen Treibstoffzusammen­ setzungen. Bei herkömmlichen Verfahren war demgegen­ über die Herstellung von Propergolblöcken mit durch Drähte als Wärmeleiter gesteuertem Abbrand aus viskosen oder pastosen Treibstoffzusammensetzungen außerordent­ lich schwierig, da in zahlreichen Fällen beim Gießen der Propergolzusammensetzung Bruch der Drähte ein­ trat.

Claims (16)

1. Verfahren zur Herstellung fester Propergolblöcke mit frontalem, durch Wärmeleiter in Form von Metalldrähten, -streifen oder -bändern gesteuertem Abbrand, durch Gießen, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
  • a) Herstellung eines ersten Teils (2) des herzustellen­ den Propergolblocks (1) durch Gießen einer ersten Treibstoffzusammensetzung, wobei der erste Teil (2) einen in Längsrichtung durchgehenden Teil des Propergolblocks (1) darstellt,
  • b) Anordnen eines Teils oder sämtlicher Wärmeleiter (4) auf einer oder mehreren Wänden (10) des ersten Teils (2) und
  • c) Herstellung eines zweiten Teils (5), der einen zweiten Abschnitt des Propergolblocks (1) dar­ stellt, durch Gießen einer zweiten Treibstoff­ zusammensetzung in eine Form, die zumindest teil­ weise aus den Wänden (10) besteht, mit den Wärme­ leitern (4) des ersten Teils (2) sowie erforderlichenfalls
  • d) Wiederholung der Schritte (b) und (c) bis zum Er­ halt des vollständigen Propergolblocks.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Wärmeleiter (4) Metalldrähte, die in einer im wesentlichen gespannten Anordnung an den Wänden (10) der Teile des Propergolblocks (1) festgelegt sind, verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß man Nuten (7) auf der Oberfläche der Wände (10) der Teile des Propergolblocks vorsieht, in denen man die aus Metalldrähten bestehenden Wärmeleiter (4) an­ ordnet.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß man als der erste Teil (2) des Propergol­ blocks (1) ein Rohr beliebigen Querschnittsprofils vorsieht und die aus Metalldrähten bestehenden Wärmeleiter (4) auf der Innenoberfläche und/oder der Außenoberfläche des Rohrs anordnet.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als Innenquerschnitt des Rohrs ein Polygon vorsieht und die aus Metalldrähten bestehenden Wärmeleiter (4) vor­ zugsweise in den Spitzen des Polygons anordnet.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als Polygon ein Dreieck oder eine Form eines Sternes vorsieht.
7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man für die Wand des Rohrs die Form eines Polygons und vorzugsweise eines Sterns vorsieht und die aus Drähten bestehenden Wärmeleiter (4) längs der Kanten bzw. Ecken der Wand anordnet.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man an jeder konvexen Kante der Wand des Rohrs eine Längsnut vorsieht, in der man den entspre­ chenden, aus einem Metalldraht bestehenden Wärmeleiter (4) anordnet.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man den ersten Teil (2) als Stab ausbildet.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man den Stab mit polygonförmigem und vorzugsweise drei­ eckigem oder sternförmigen Querschnitt auswählt und daß jede konvexe Kante der Wand eine Längsnut aufweist, in der man einen entsprechenden, als Draht ausgebildeten Wärmeleiter (4) anordnet.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die als Drähte ausgebildeten Wärmeleiter (4) in einer deutlich gespannten An­ ordnung an den Wänden (10) des einen Teils des Propergolblocks angeordnet sind, während ein weiterer Teil des Propergolblocks gegossen wird, wobei die Festlegung der Drähte durch Befestigung ihrer Enden an den Endflächen des Teils des Propergolblocks vorgenommen wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die als Drähte ausgebildeten Wärmeleiter (4) in einer im wesentlichen gespannten Lage an den Wänden des einen Teils des Propergolblocks gehalten werden, während der andere Teil des Proper­ golblocks gegossen wird, wobei Spannmittel wie an mindestens einem Ende der Drähte befestigte Federn verwendet werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß man für die erste und die zweite Treib­ stoffzusammensetzung identische Zusammensetzungen wählt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß man die Treibstoffzusammensetzung für den zweiten Teil des Propergolblocks unter Druck ein­ spritzt.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß man für die als Metalldrähte ausgebildeten Wärmeleiter (4) solche eines Durchmessers von 0,1 bis 1 mm wählt.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich­ net, daß man die Wärmeleiter (4) in der Trennfläche (10) zwischen zwei Treibstoff-Gußbereichen vorsieht.
DE19843438993 1983-10-26 1984-10-24 Feste propergolbloecke mit frontalem, durch waermeleiter gesteuertem abbrand und ihre herstellung Granted DE3438993A1 (de)

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