RU179370U1 - Корпус твердотопливного ракетного двигателя из композиционного материала - Google Patents
Корпус твердотопливного ракетного двигателя из композиционного материала Download PDFInfo
- Publication number
- RU179370U1 RU179370U1 RU2017133926U RU2017133926U RU179370U1 RU 179370 U1 RU179370 U1 RU 179370U1 RU 2017133926 U RU2017133926 U RU 2017133926U RU 2017133926 U RU2017133926 U RU 2017133926U RU 179370 U1 RU179370 U1 RU 179370U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cables
- cocoon
- sheath
- solid
- shell
- Prior art date
Links
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 9
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract description 3
- 239000011257 shell material Substances 0.000 description 64
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 239000004636 vulcanized rubber Substances 0.000 description 3
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 2
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 239000012766 organic filler Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K9/00—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
- F02K9/08—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof using solid propellants
- F02K9/32—Constructional parts; Details not otherwise provided for
- F02K9/34—Casings; Combustion chambers; Liners thereof
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Insulated Conductors (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к машиностроению, а именно к области изготовления корпусов ракетных двигателей на твердом топливе (РДТТ) из композиционного материала (КМ), и может быть использована при создании твердотопливных двигателей ракет.Решаемая задача - повышение надежности корпуса РДТТ из КМ с вмотанными кабелями.Корпус твердотопливного ракетного двигателя из композиционного материала содержит силовую оболочку 1 в виде кокона, выполненного методом непрерывной намотки, намотанную оболочку второго кокона 2 и плоские кабели 3 бортовой кабельной сети, вмотанные в межкоконное пространство. Пространство между кабелями послойно заполнено эластичными прослойками 5, выложенными на всю длину цилиндрической части и имеющими переменную ширину, равную расстоянию между кабелями. В зоне сопряжения кабеля с силовой оболочкой и оболочкой второго кокона имеются эластичные резиновые элементы 4.Достигаемый технический результат - повышение прочности скрепления кабелей с силовой оболочкой и оболочкой второго кокона, гарантированное обеспечение герметичности между конструкционными полостями независимо от величины расстояния расположения кабелей бортовой кабельной сети в поперечном сечении оболочки, повышение надежности и прочности корпуса РДТТ с вмотанными кабелями. 2 ил.
Description
Полезная модель относится к машиностроению, а именно к области изготовления корпусов ракетных двигателей на твердом топливе (РДТТ) из композиционного материала (КМ), и может быть использована при создании твердотопливных двигателей ракет.
Известна конструкция корпуса ракеты (патент RU № 2230925, МПК F02K 9/34), содержащего внутренний корпус (силовую оболочку) и наружный корпус (оболочку второго кокона), при этом между силовой оболочкой и оболочкой второго кокона установлены плоские кабели, которые на участке между коконами выполнены из эластичного материала с возможностью двойной вулканизации. Изготовление силовой оболочки и оболочки второго кокона осуществляется методом намотки органического наполнителя, пропитанного связующим.
Недостатком данной конструкции является текучесть (изменение геометрии) материала кабелей при воздействии на них температуры в ходе полимеризации корпуса. При значительных толщинах кабеля течение материала может привести к значительному изменению геометрии и оболочка второго кокона, намотанная на поверхность кабелей и представляющая собой совокупность кольцевых и спиральных слоев наполнителя, пропитанного связующим, теряет свою устойчивость (натяжение наполнителя снижается), что по окончанию полимеризации корпуса приводит к снижению прочностных характеристик оболочки второго кокона и корпуса изделия в целом.
Известна конструкция корпуса РДТТ из КМ, содержащая силовую оболочку в виде кокона, оболочку второго кокона со шпангоутами и плоские кабели, установленные между силовой оболочкой и оболочкой второго кокона (Лавров Л.Н. Конструкции ракетных двигателей на твердом топливе. Москва: Машиностроение, 1993. С. 54).
Существенным недостатком известной конструкции является осуществление намотки оболочки второго кокона непосредственно на оплетку кабеля и отсутствие эластичных элементов в зонах сопряжения оплетки кабелей и оболочки второго кокона (на поверхности кабеля). Отсутствие эластичной прослойки в указанных зонах не гарантирует заполнения пустот, образованных вследствие разнородности коэффициентов температурного расширения материалов оболочки второго кокона и кабеля, а также усадки материала оболочки второго кокона при полимеризации, что в конечном итоге приводит к низкой прочности скрепления кабелей с силовой оболочкой и оболочкой второго кокона и появлению не герметичности между конструкционными полостями, ограниченными передним узлом стыка (ПУС) и задним узлом стыка (ЗУС) оболочки второго кокона в зонах кабелей.
Известна конструкция корпуса РДТТ из КМ (патент RU № 2403423, МПК F02K 9/34), содержащая силовую оболочку в виде кокона, оболочку второго кокона со шпангоутами и плоские кабели, установленные между силовой оболочкой и оболочкой второго кокона в поперечном сечении на расстояниях
с заполнением прилегающей к кабелю зоне между силовой оболочкой и оболочкой второго кокона эластичной прослойкой переменной толщины в поперечном сечении корпуса, при этом внешняя поверхность прослойки выполнена выпуклой и плавно сопряжена с наружной поверхностью силовой оболочки и наружной поверхностью кабеля.
В указанном техническом решении недостатком является отсутствие эластичных элементов в зонах сопряжения кабеля с силовой оболочкой и оболочкой второго кокона, намотка оболочки второго кокона осуществляется непосредственно на оплетку кабеля, как следствие имеет место недостаточная прочность скрепления кабелей с силовой оболочкой и оболочкой второго кокона и появление негерметичности (между конструкционными полостями, ограниченными ПУС и ЗУС второй оболочки кокона в зонах кабелей).
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой полезной модели является конструкция корпуса РДТТ из КМ (патент RU № 2339830), в котором кабели расположены относительно друг друга на расстояниях
при этом пространство между кабелями послойно заполнено эластичными прослойками, выложенными на всю длину цилиндрической части и имеющими переменную ширину, равную расстоянию между кабелями на соответствующем радиусе расположения данной прослойки, где:
1 - длина дуги наружной поверхности силовой оболочки между кабелями;
R - радиус наружной поверхности силовой оболочки;
δ - толщина кабеля.
Недостатками данной конструкции являются отсутствие эластичных элементов в зонах сопряжения кабеля с силовой оболочкой и оболочкой второго кокона, намотка оболочки второго кокона осуществляется непосредственно на оплетку кабеля, как следствие - недостаточная прочность скрепления кабелей с силовой оболочкой и оболочкой второго кокона и появление не герметичности (между конструкционными полостями, ограниченными ПУС и ЗУС второй оболочки кокона в зонах кабелей).
Технической задачей предлагаемой полезной модели является повышение прочности и надежности корпуса. РДТТ из КМ с вмотанными кабелями. При решении поставленной задачи достигается следующий технический результат:
- повышение прочности скрепления кабелей с силовой оболочкой и оболочкой второго кокона;
- гарантированное обеспечение герметичности между конструкционными полостями независимо от величины расстояния расположения кабелей бортовой кабельной сети в поперечном сечении оболочки. Герметичность обеспечивается, по сравнению с ближайшими аналогами, как при расположении кабелей бортовой кабельной сети в поперечном сечении оболочки относительно друг друга на расстояниях 
так и на расстояниях
R - радиус наружной поверхности силовой оболочки;
δ - толщина кабеля.
Технический результат достигается тем, что в корпусе твердотопливного ракетного двигателя из композиционного материала, содержащем силовую оболочку в виде кокона, выполненного методом непрерывной намотки, намотанную оболочку второго кокона и плоские кабели бортовой кабельной сети, вмотанные в межкоконное пространство, пространство между кабелями послойно заполнено эластичными прослойками, выложенными на всю длину цилиндрической части и имеющими переменную ширину, равную расстоянию между кабелями, при этом, согласно изобретению, в зоне сопряжения кабелей с силовой оболочкой и оболочкой второго кокона размещены эластичные резиновые элементы.
На чертежах представлены варианты конструкции корпуса РДТТ из КМ с учетом технологичности его изготовления в зависимости от расстояния между кабелями.
На фиг. 1 показано поперечное сечение корпуса РДТТ из КМ, содержащего силовую оболочку 1, оболочку второго кокона 2, плоские кабели 3 из вулканизированной резины, расположенные из условия соблюдения неравенства 
, где
1 - длина дуги наружной поверхности силовой оболочки между кабелями;
R - радиус наружной поверхности силовой оболочки;
δ - толщина кабеля,
слой невулканизированной резины 4, нанесенный на силовую оболочку 1 и поверх кабелей 3 после их установки на силовую оболочку 1, эластичные прослойки 5, выложенные в пространстве между кабелями 3 на всю длину цилиндрической части и имеющие переменную ширину, равную расстоянию между кабелями 3 на соответствующем радиусе расположения данной прослойки 5.
На фиг. 2 показано поперечное сечение корпуса РДТТ из КМ, содержащего силовую оболочку 1, оболочку второго кокона 2, плоские кабели 3 из вулканизированной резины, расположенные из условия соблюдения неравенства 
где
1 - длина дуги наружной поверхности силовой оболочки между кабелями;
R - радиус наружной поверхности силовой оболочки;
δ - толщина кабеля
слой невулканизированной резины 4, нанесенный в зонах сопряжения кабелей 3 с силовой оболочкой 1 и оболочкой второго кокона 2. Пространство в прилегающей к кабелю 3 зоне между силовой оболочкой 1 и оболочкой второго кокона 2 заполнено эластичной резиновой прослойкой 5 переменной толщины.
Изготовление корпуса РДТТ из КМ осуществляют следующим образом.
Пример 1 (Фиг. 1). На формующей оправке изготавливают силовую оболочку 1 методом намотки органожгута, пропитанного эпоксидным связующим. Затем на цилиндрическую часть силовой оболочки 1 наматывают невулканизированную резину 4 марки 51-1615. После чего кабели 3 укладывают через клей 51-К-45 на силовую оболочку 1 поверх слоя невулканизированной резины 4 на расстоянии друг от друга, равном 
пространство между кабелями на всю длину цилиндрической части силовой оболочки 1 послойно заполняют эластичными прослойками 5 из невулканизированной резины 51-1615, имеющими переменную ширину, равную расстоянию между кабелями 3 на соответствующем радиусе расположения данной прослойки 5. Затем на поверхность кабелей 3 и эластичных прослоек 5, выложенных в межкабельное пространство, через клей 51-К-45 производят намотку слоя невулканизированной резины 4, а затем намотку оболочки второго кокона 2. По окончанию намотки корпус РДТТ из КМ с вмотанными кабелями транспортируют в печь, где проходит режим отверждения.
Пример 2 (фиг. 2). На формующей оправке изготавливают силовую оболочку 1 методом намотки органожгута, пропитанного эпоксидным связующим. На поверхности кабеля 3 в зонах сопряжения с силовой оболочкой 1 и оболочкой второго кокона 2 приклеивают на клей 51-К-45 слой невулканизированной резины 4 марки 51-1615, Далее кабели 3 размещают на силовой оболочке 1. В зону, прилегающую к кабелю 3, между силовой оболочкой 1 и оболочкой второго кокона 2 устанавливают через клей 51-К-45 предварительно сформованные эластичные вкладыши 5 из вулканизированной резины 51-1615, производят намотку оболочки второго кокона 2. По окончанию намотки корпус РДТТ из КМ с вмотанными кабелями транспортируют в печь, где проходит режим отверждения.
За счет нанесения в зонах сопряжения кабеля с силовой оболочкой и оболочкой второго кокона невулканизированной резины для герметизации, например, резины марки 51-1516 или другой резины идентичной по свойствам, скреплением ее, например, на клей 51-К-45, обеспечивается компенсация усадки, заполнение пустот, образуемых вследствие разнородности коэффициентов температурного расширения материалов оболочки второго кокона и материала оплетки кабелей, повышается прочность скрепления кабелей с силовой оболочкой и оболочкой второго кокона, гарантированно обеспечивается герметичность между конструкционными полостями, ограниченными ПУС и ЗУС второй оболочки кокона, повышение надежности корпуса РДТТ из КМ с вмотанными кабелями в целом.
При намотке второй оболочки кокона, под действием высокого контактного давления органожгута, пропитанного связующим, происходит частичная диффузия невулканизированной резины в наполнитель (во вторую оболочку кокона). При последующей полимеризации корпуса невулканизированная резина заполняет, оставшиеся в ходе процесса изготовления корпуса пустоты и вулканизируется, что обеспечивает герметичность между конструкционными полостями, ограниченными ПУС и ЗУС, повышение прочности скрепления кабелей с силовой оболочкой и оболочкой второго кокона и повышение надежности корпуса РДТТ из КМ с вмотанными кабелями.
Использование полезной модели позволит по сравнению с прототипом повысить прочность скрепления кабелей с силовой оболочкой и оболочкой второго кокона, гарантированно обеспечить герметичность между конструкционными полостями независимо от величины расстояния расположения кабелей бортовой кабельной сети в поперечном сечении оболочки, повысить надежность и прочность корпуса РДТТ с вмотанными кабелями.
Claims (1)
- Корпус твердотопливного ракетного двигателя из композиционного материала, содержащий силовую оболочку в виде кокона, выполненного методом непрерывной намотки, намотанную оболочку второго кокона и плоские кабели бортовой кабельной сети, вмотанные в межкоконное пространство, при этом пространство между кабелями послойно заполнено эластичными прослойками, выложенными на всю длину цилиндрической части и имеющими переменную ширину, равную расстоянию между кабелями, отличающийся тем, что в зоне сопряжения кабеля с силовой оболочкой и оболочкой второго кокона имеются эластичные резиновые элементы.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017133926U RU179370U1 (ru) | 2017-09-28 | 2017-09-28 | Корпус твердотопливного ракетного двигателя из композиционного материала |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017133926U RU179370U1 (ru) | 2017-09-28 | 2017-09-28 | Корпус твердотопливного ракетного двигателя из композиционного материала |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU179370U1 true RU179370U1 (ru) | 2018-05-11 |
Family
ID=62151738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017133926U RU179370U1 (ru) | 2017-09-28 | 2017-09-28 | Корпус твердотопливного ракетного двигателя из композиционного материала |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU179370U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114427504A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-05-03 | 上海新力动力设备研究所 | 一种气动保型的全内埋电缆复合材料壳体结构 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2108641A (en) * | 1981-10-20 | 1983-05-18 | Baj Vickers Ltd | Rocket motors |
| US5151145A (en) * | 1985-12-20 | 1992-09-29 | Cederberg Alvin R | Liner/mandrel for filament wound vessels |
| RU2230925C2 (ru) * | 2002-07-22 | 2004-06-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие Государственный ракетный центр "КБ им. акад. В.П.Макеева" | Органопластиковый корпус ракеты |
| RU2339830C1 (ru) * | 2007-01-30 | 2008-11-27 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Корпус твердотопливного ракетного двигателя из композиционных материалов |
| RU2403423C1 (ru) * | 2009-07-21 | 2010-11-10 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Корпус твердотопливного ракетного двигателя из композиционного материала |
-
2017
- 2017-09-28 RU RU2017133926U patent/RU179370U1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2108641A (en) * | 1981-10-20 | 1983-05-18 | Baj Vickers Ltd | Rocket motors |
| US5151145A (en) * | 1985-12-20 | 1992-09-29 | Cederberg Alvin R | Liner/mandrel for filament wound vessels |
| RU2230925C2 (ru) * | 2002-07-22 | 2004-06-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие Государственный ракетный центр "КБ им. акад. В.П.Макеева" | Органопластиковый корпус ракеты |
| RU2339830C1 (ru) * | 2007-01-30 | 2008-11-27 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Корпус твердотопливного ракетного двигателя из композиционных материалов |
| RU2403423C1 (ru) * | 2009-07-21 | 2010-11-10 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Корпус твердотопливного ракетного двигателя из композиционного материала |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114427504A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-05-03 | 上海新力动力设备研究所 | 一种气动保型的全内埋电缆复合材料壳体结构 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI67440B (fi) | Roerfoerbindning | |
| EP2177803B1 (fr) | Canalisation pour tuyauterie de carburant de véhicule aérien ou spatial, son procédé de fabrication et aile d'avion l'incorporant | |
| US3303079A (en) | Method of manufacture of rocket chambers having an integral insulator or liner | |
| US3874064A (en) | Process for securing a rigid coupling to one end of an armored flexible pipe | |
| US3074585A (en) | Pressure vessel | |
| CN105003355B (zh) | 一种大推力比的固体火箭发动机及其制造方法 | |
| CN103228972B (zh) | 改进强化叠层 | |
| RU179370U1 (ru) | Корпус твердотопливного ракетного двигателя из композиционного материала | |
| US20080001366A1 (en) | Cold static gasket for complex geometrical sealing applications | |
| CN104948902A (zh) | 燃料气体罐及其制造方法 | |
| KR101064151B1 (ko) | 상온 수축형 고무 유닛 | |
| US3224191A (en) | Rocket motor construction | |
| CN104846746A (zh) | 一种混凝土节段预制拼装中的波纹管定位和密封方法 | |
| US5540991A (en) | Composite insulator and its manufacturing method | |
| US8707843B1 (en) | Kinematic countermeasure | |
| TWI272205B (en) | Method for producing connections of bicycle frame elements and joining device | |
| JP6717744B2 (ja) | 推進機本体ケーシングにスカートを接続する方法 | |
| RU2514980C1 (ru) | Армированная оболочка для внутреннего давления из слоистого композиционного материала | |
| RU115434U1 (ru) | Герметичная труба-оболочка | |
| RU2339830C1 (ru) | Корпус твердотопливного ракетного двигателя из композиционных материалов | |
| IT8209343A1 (it) | Cavo di tenuta perfezionato a relativo metodo di fabbricazione | |
| KR100209304B1 (ko) | 복합재 압력용기와의 접착력이 증진된 인슈레이션 및 그 제조방법 | |
| RU2201343C2 (ru) | Способ изготовления изделий из композиционных материалов | |
| RU2538002C1 (ru) | Способ изготовления теплозащитного покрытия корпуса ракетного двигателя | |
| JP6680570B2 (ja) | ロケットモータのインシュレータの製造方法 |