RU2117810C1 - Method of connection of end sealing collars with inner surface of rocket engines housing - Google Patents
Method of connection of end sealing collars with inner surface of rocket engines housing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2117810C1 RU2117810C1 RU96122301A RU96122301A RU2117810C1 RU 2117810 C1 RU2117810 C1 RU 2117810C1 RU 96122301 A RU96122301 A RU 96122301A RU 96122301 A RU96122301 A RU 96122301A RU 2117810 C1 RU2117810 C1 RU 2117810C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- composition
- cuffs
- collars
- applying
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Abstract
Description
Концевые манжеты являются одним из элементов защитно-крепящего слоя ракетных двигателей. End cuffs are one of the elements of the protective-fixing layer of rocket engines.
Изобретение относится к технологии нанесения защитно-крепящего слоя (ЗКС) на внутреннюю поверхность корпусов ракетных двигателей (РД) и может быть использовано при разработке и производстве реактивных систем залпового огня (РСЗО), работающих на смесевом твердом топливе (СТТ). The invention relates to a technology for applying a protective-fixing layer (ZKS) to the inner surface of rocket engine housings (RD) and can be used in the development and production of multiple launch rocket systems (MLRS) operating on mixed solid fuel (CTT).
При определении уровня техники использовались общедоступные сведения, представленные в следующих источниках информации: опубликованные описания к охранным документам, опубликованные заявки на изобретения, советские и иные издания, имеющиеся в библиотеке, депонированные рукописи статей, обзоров, монографий, отчеты о научно-исследовательских работах, пояснительные записки к опытно-конструкторским работам и другая конструкторская, технологическая, нормативно-техническая и проектная документация, находящаяся в органах научно-технической информации, материалы диссертаций и авторефераты диссертаций, изданные на правах рукописи, принятые на конкурс работы и экспонаты, помещенные на выставке, сообщения, переданные посредством радио, телевидения, кино и т.д., сведения о техническом средстве, ставшие известными в результате его использования. In determining the level of technology, publicly available information was used, presented in the following sources of information: published descriptions of documents of title, published applications for inventions, Soviet and other publications available in the library, deposited manuscripts of articles, reviews, monographs, research reports, explanatory notes to the experimental design work and other design, technological, regulatory and technical and design documentation located in the bodies of scientific and technical information, materials of dissertations and abstracts of dissertations, published as manuscripts, accepted for the competition of works and exhibits displayed at the exhibition, messages transmitted by radio, television, cinema, etc., information about the technical means that became known as a result of it use.
Так как основные функции ЗКС заключаются в защите металла от коррозии, надежном креплении топлива в корпусе и тепловой защите от воздействия высокотемпературной газовой среды, то поиск информации для получения аналогичных покрытий выполнен по источникам трех направлений: антикоррозионные покрытия, топливо для РД и тепловая защита корпусов РД. Since the main functions of the ZKS are to protect the metal from corrosion, to securely mount the fuel in the casing and to protect it from the effects of a high-temperature gas environment, information was searched for similar coatings using three sources: anticorrosion coatings, fuel for taxiways and thermal protection of taxiway casings .
Анализ информации из перечисленных источников показал, что ни по одному из известных способов получить ЗКС требуемого качества с концевыми утолщениями и манжетами не представляется возможным. An analysis of the information from the above sources showed that it is not possible using any of the known methods to obtain a ZKS of the required quality with end thickenings and cuffs.
Известен способ соединения концевых манжет, описанный в заявке Франции N 2593238, кл. F 02 K 9/34, 1987. A known method of connecting the end cuffs described in the application of France N 2593238, class. F 02 K 9/34, 1987.
Он включает в себя нанесение и распределение состава на основе низкомолекулярного каучука по внутренней поверхности корпуса, нанесение клеевого состава на манжеты и установку их в корпус с предварительным и полным отверждением этого клеевого состава под манжетами. It includes the application and distribution of a composition based on low molecular weight rubber on the inner surface of the body, applying the adhesive composition to the cuffs and installing them in the body with preliminary and complete curing of the adhesive composition under the cuffs.
Недостатком указанного способа является его недостаточная надежность при эксплуатации. The disadvantage of this method is its lack of reliability during operation.
Задачей изобретения является повышение надежности функционирования РД во всех условиях эксплуатации, сокращение длительности технологического цикла и расширение производственных возможностей изготовления изделий. The objective of the invention is to increase the reliability of the taxiway in all operating conditions, reducing the duration of the technological cycle and expanding the manufacturing capabilities of manufacturing products.
Это достигается за счет того, что при способе получения защитно-крепящего слоя с концевыми манжетами на внутренней поверхности корпуса РД применен новый способ соединения концевых манжет с внутренней поверхностью камеры РД, основанный на нагреве корпуса, нанесении и распределении состава на основе каучука по внутренней поверхности корпуса путем его вращения, нанесении клеевого состава на манжеты и установке их в корпус с предварительным и полным отверждением этого клеевого состава под манжетами, в качестве материала ЗКС, клеевого слоя и манжет применяют единый материал полидивинилэпоксиуретановую композицию ПДМ-2К, нанесение композиции и отверждение клеевого слоя производят в две стадии: сначала наносят состав на корпус в местах расположения манжет и на манжеты, затем устанавливают их в корпусе и термообрабатывают при температуре 120 - 135oC в течение 2 - 2,5 ч, после чего наносят композицию на внутреннюю поверхность корпуса между манжетами с последующим ее отверждением при температуре 120 - 135oC в течение 3 - 8 ч.This is achieved due to the fact that in the method of producing a protective-fixing layer with end cuffs on the inner surface of the taxiway housing, a new method of connecting the end cuffs to the inner surface of the taxiway chamber is used, based on heating the casing, applying and distributing the rubber-based composition on the inner surface of the casing by rotating it, applying the adhesive composition to the cuffs and installing them in the casing with preliminary and complete curing of this adhesive composition under the cuffs, as the material of the ZKS, adhesive layer and cuffs use the same material polydivinyl epoxyurethane composition PDM-2K, the composition is applied and the adhesive layer is cured in two stages: first, the composition is applied to the casing at the locations of the cuffs and cuffs, then they are installed in the casing and heat treated at a temperature of 120 - 135 o C in for 2 to 2.5 hours, after which the composition is applied to the inner surface of the body between the cuffs, followed by curing at a temperature of 120 - 135 o C for 3 to 8 hours
Сопоставительный анализ показывает, что заявляемый способ отличается от прототипа тем, что в качестве материала для ЗКС, клеевого слоя и манжет применяют единый материал полидивинилэпоксиуретановую композицию ПДМ-2К, а нанесение композиции и отверждение клеевого слоя производят в две стадии: сначала наносят композицию на корпус в местах расположения манжет и на манжеты, затем устанавливают их в корпусе и термообрабатывают при температуре 120 - 135oC в течение 2,0 - 2,5 ч, после чего наносят композицию на внутреннюю поверхность корпуса между манжетами с последующим ее отверждением при температуре 120 - 135oC в течение 3 - 8 ч. Поэтому данное техническое решение отвечает критерию "новизна".Comparative analysis shows that the claimed method differs from the prototype in that the material for the ZKS, the adhesive layer and cuffs use the same material as the polydivinyl epoxyurethane composition PDM-2K, and the composition is applied and the adhesive layer is cured in two stages: first, the composition is applied to the body in field cuffs and cuff location, then set them in the housing and heat-treated at a temperature of 120 - 135 o C for 2.0 - 2.5 hours, after which the composition is applied to the inner surface of the housing between the ma zhetami with subsequent curing at a temperature of 120 - 135 o C for 3 - 8 h. Therefore, the present technical solution meets the criterion of "novelty".
Для определения соответствия предлагаемого изобретения критерию "изобретательский уровень" проведен анализ признаков выявленных аналогов. Учитывая, что предлагаемое техническое решение обладает новой совокупностью признаков, которые для специалиста явным образом не следуют из существующего уровня техники, оно соответствует критерию "изобретательский уровень". To determine whether the proposed invention meets the criterion of "inventive step", an analysis of the characteristics of the identified analogues is carried out. Given that the proposed technical solution has a new set of features that for a specialist do not explicitly follow from the existing level of technology, it meets the criterion of "inventive step".
На фиг.1 изображен корпус ракетного двигателя смесевого твердого топлива; на фиг.2 изображено нанесение клеевого слоя на участок а корпуса и участок b манжеты; на фиг.3 - объединение корпуса с манжетами; на фиг. 4 - перекрытие внутреннего торца манжеты на участке c и одновременное нанесение композиции по цилиндрической части между манжетами. Figure 1 shows the housing of the rocket engine of mixed solid fuel; figure 2 shows the application of the adhesive layer on the section a of the body and section b of the cuff; figure 3 - the union of the body with cuffs; in FIG. 4 - overlap of the inner end of the cuff in section c and the simultaneous application of the composition along the cylindrical part between the cuffs.
В корпусе 1 ракетного двигателя с его внутренней поверхности нанесен защитно-крепежный слой 2 и установлены манжеты 3 на клеевом слое 4. In the housing 1 of the rocket engine, a protective-fixing layer 2 is applied from its inner surface and cuffs 3 are installed on the adhesive layer 4.
Унификация примененного материала для ЗКС, самих манжет и клеевого слоя позволило решить две задачи: обеспечить изотропные требуемые механические свойства всего ЗКС в продольном и радиальном направлениях и, следовательно, нормальное функционирование РД; упростить технологию получения ЗКС за счет появившейся возможности приготовления состава на одном оборудовании с высвобождением другого, ранее использовавшегося при приготовлении другого состава для клеевого слоя, совмещения отверждения состава по цилиндрической части с окончательным отвердением клеевого состава под манжетами. The unification of the applied material for the ZKS, the cuffs themselves and the adhesive layer allowed us to solve two problems: to provide the isotropic required mechanical properties of the entire ZKS in the longitudinal and radial directions and, therefore, the normal functioning of the taxiway; to simplify the technology of obtaining ZKS due to the opportunity to prepare the composition on one equipment with the release of another, previously used in the preparation of another composition for the adhesive layer, combining the curing of the composition along the cylindrical part with the final hardening of the adhesive composition under the cuffs.
Температура 120 - 135oC и время выдержки 2 - 2,5 ч предварительного отверждения после установки манжет в корпусе необходимы и достаточны для сцепления манжет с металлом корпуса и исключения возможности сдвига при выполнении последующих переходов нанесения состава на цилиндрическую часть корпуса, в том числе при вращении его со скоростью 800 - 1300 об/мин.A temperature of 120 - 135 o C and a holding time of 2 - 2.5 hours of preliminary curing after installing the cuffs in the casing are necessary and sufficient to adhere the cuffs to the metal of the casing and eliminate the possibility of shear during subsequent transitions of applying the composition to the cylindrical part of the casing, including rotating it at a speed of 800 - 1300 rpm.
При температуре ниже 120oC и выдержке менее 2 ч состав не успевает пройти предварительное отверждение, что приведет к смещению манжет на последующих технологических переходах. Повышение температуры свыше 135oC и увеличение времени более 2,5 ч невыгодно экономически из-за увеличения технологического цикла, расхода электроэнергии и износа оборудования.At temperatures below 120 o C and a shutter speed of less than 2 hours, the composition does not have time to undergo preliminary curing, which will lead to the displacement of the cuffs at subsequent technological transitions. An increase in temperature above 135 o C and an increase in time of more than 2.5 hours are economically unprofitable due to an increase in the production cycle, energy consumption and equipment wear.
Температура 120 - 135oC и время выдержки 3 - 8 ч после нанесения состава на цилиндрическую часть корпуса между манжетами также оптимальны, так как необходимы и достаточны для полной полимеризации состава элементов ЗКС. Превышение температуры выше верхнего предела приводит к увеличению скорости удаления летучих из отвердителя и к нарушению условий полимеризации, а следовательно, к ухудшению качества покрытия и клеевого слоя.The temperature of 120 - 135 o C and the exposure time of 3 to 8 hours after applying the composition to the cylindrical part of the body between the cuffs are also optimal, as they are necessary and sufficient for the complete polymerization of the composition of the components of the ZKS. Exceeding the temperature above the upper limit leads to an increase in the rate of removal of volatiles from the hardener and to a violation of the polymerization conditions, and consequently, to a deterioration in the quality of the coating and adhesive layer.
Снижение температуры ниже нижнего предела не обеспечивает должной полимеризации и приводит к снижению механической прочности (или к увеличению времени выдержки и длительности технологического цикла). Lowering the temperature below the lower limit does not provide proper polymerization and leads to a decrease in mechanical strength (or to an increase in the exposure time and duration of the process cycle).
Превышение времени выдержки свыше 8 ч приводит к увеличению длительности технологического цикла без улучшения качества ЗКС, что экономически нецелесообразно, а снижение времени ниже 3 ч не обеспечивает необходимой полимеризации и снижает качество ЗКС. Exceeding the exposure time of more than 8 hours leads to an increase in the duration of the technological cycle without improving the quality of the ZKS, which is not economically feasible, and reducing the time below 3 hours does not provide the necessary polymerization and reduces the quality of the ZKS.
Сведения о составах ПДМ-2К, ПДМ-2КН и ПДМ-5. Information about the compositions of PDM-2K, PDM-2KN and PDM-5.
Указанные составы представляют собой многокомпонентную композицию на основе полидивинилэпоксиуретанового каучука. В состав ПДМ-2К входят следующие компоненты: продукт 7А марки А -это полидивинилэпоксиуретановый каучук, технический углерод, изометилтетрагидрофталевый ангидрид (ИМТГФА), малеиновый ангидрид, нафтам 2, глицидол. These compositions are a multicomponent composition based on polydivinylepoxyurethane rubber. The composition of PDM-2K includes the following components: product 7A grade A is polydivinyl epoxyurethane rubber, carbon black, isomethyl tetrahydrophthalic anhydride (IMTFA), maleic anhydride, naphtha 2, glycidol.
Состав ПДМ-5 холодного отвержения, ранее применяемый для вклеивания манжет, отличается от состава ПДМ-2К отвердителем. В качестве отвердителя в составе ПДМ-5 применяется 1,3-фенилендиамин вместо ИМТГФА и малеинового ангидрида в составе ПДМ-2К. В состав ПДМ-2КН дополнительно вводят в качестве наполнителя асбест и аэросил. The composition of PDM-5 cold cure, previously used for gluing cuffs, differs from the composition of PDM-2K with a hardener. As a hardener in the composition of PDM-5, 1,3-phenylenediamine is used instead of IMTGFA and maleic anhydride in the composition of PDM-2K. In the composition of PDM-2KN, asbestos and aerosil are additionally introduced as a filler.
Пример. Заявляемый способ реализован при нанесении ЗКС и вклеивании концевых манжет на ракетном двигателе серийных изделий. Example. The inventive method is implemented when applying the ZKS and gluing the end cuffs on a rocket engine of serial products.
На концевые части специально подготовленных труб (отдробеструенных, обезжиренных и подогретых до температуры 80 - 120oC) в зоне размещения манжет и на контактные поверхности манжет наносили клеящий состав ПДМ-2К. Манжеты устанавливали, фиксировали в заданных зонах и выдерживали в печи аэродинамического подогрева при температуре 120 - 135oC в течение 2 - 2,5 ч, обеспечивая таким образом предварительное отверждение клеевого слоя под манжетами. По истечении указанного времени выдержки корпуса охлаждали до 100oC и на внутренние торцы манжет, цилиндрическую часть каждого корпуса между манжетами наносили тот же состав ПДМ-2К, разравнивали его по поверхности путем вращения со скоростью 1250 об/мин при температуре 100±20oC в течение 15 мин.On the end parts of specially prepared pipes (glued, degreased and heated to a temperature of 80 - 120 o C) in the area of placement of the cuffs and on the contact surfaces of the cuffs applied adhesive composition PDM-2K. The cuffs were installed, fixed in predetermined zones and kept in an aerodynamic heating furnace at a temperature of 120 - 135 o C for 2 - 2.5 hours, thus providing preliminary curing of the adhesive layer under the cuffs. After the specified exposure time of the casing was cooled to 100 o C and on the inner ends of the cuffs, the cylindrical part of each casing between the cuffs was applied the same composition PDM-2K, leveled it on the surface by rotation at a speed of 1250 rpm at a temperature of 100 ± 20 o C within 15 minutes
После этого корпуса помещали в ту же печь, выдерживали при температуре 120 - 135oC в течение 3-8 ч, обеспечивая тем самым полное отвержение состава на цилиндрической части и окончательное - под манжетами.After this, the housings were placed in the same furnace, kept at a temperature of 120 - 135 o C for 3-8 hours, thereby ensuring complete rejection of the composition on the cylindrical part and final under the cuffs.
При способе объединения манжет с корпусом и нанесении ЗКС в соответствии с прототипом на один комплект труб (2 трубы на 1 корпус РД) затрачивалось 56 ч (8 ч - нанесение ЗКС по цилиндру корпуса и 48 ч - вклеивание и выдержка манжет на воздухе при холодном отверждении состава ПДМ-5). In the method of combining the cuffs with the casing and applying the ZKS in accordance with the prototype for one set of pipes (2 pipes per 1 housing of the taxiway) it took 56 hours (8 hours to apply the ZKS along the cylinder of the casing and 48 hours to paste and soak the cuffs in air during cold curing) composition of PDM-5).
Согласно заявленному способу, благодаря применению единого материала ПДМ-2К и введению двустадийного отверждения клеевого состава под манжетами, совмещенного с отверждением состава на цилиндре, отпала необходимость в выдержке корпусов при комнатной температуре в течение 48 ч после вклеивания манжет, что позволило сократить длительность технологического цикла с 56 до 10 ч. According to the claimed method, due to the use of a single material PDM-2K and the introduction of two-stage curing of the adhesive composition under the cuffs, combined with the curing of the composition on the cylinder, there was no need to cure the bodies at room temperature for 48 hours after gluing the cuffs, which reduced the duration of the technological cycle with 56 to 10 hours
Качество соединения манжет с внутренней поверхностью корпуса ракетного двигателя и ЗКС в целом, полученного по предложенному способу, проверено в составе изделия в стендовых и летных условиях с положительными результатами. The quality of the connection of the cuffs with the inner surface of the rocket engine housing and the ZKS as a whole, obtained by the proposed method, was tested as a part of the product in bench and flight conditions with positive results.
На ПО "Станкомаш" подготовлен участок к серийному производству нанесения ЗКС на корпуса РД указанного изделия. At “Stankomash” software, a site has been prepared for serial production of applying ZKS on the taxiway housings of the specified product.
Изготовлена и испытана установочная партия с положительными результатами. An installation batch with positive results was manufactured and tested.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96122301A RU2117810C1 (en) | 1996-11-21 | 1996-11-21 | Method of connection of end sealing collars with inner surface of rocket engines housing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96122301A RU2117810C1 (en) | 1996-11-21 | 1996-11-21 | Method of connection of end sealing collars with inner surface of rocket engines housing |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2117810C1 true RU2117810C1 (en) | 1998-08-20 |
| RU96122301A RU96122301A (en) | 1998-12-20 |
Family
ID=20187460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96122301A RU2117810C1 (en) | 1996-11-21 | 1996-11-21 | Method of connection of end sealing collars with inner surface of rocket engines housing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2117810C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2447310C1 (en) * | 2010-11-08 | 2012-04-10 | Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Станкомаш" | Solid-propellant rocket engine body |
| RU2493402C1 (en) * | 2012-04-10 | 2013-09-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" | Composite solid propellant charge |
| RU2688128C1 (en) * | 2018-04-16 | 2019-05-17 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Method for application of heat-insulating coating on solid fuel rocket engine body |
-
1996
- 1996-11-21 RU RU96122301A patent/RU2117810C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2447310C1 (en) * | 2010-11-08 | 2012-04-10 | Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Станкомаш" | Solid-propellant rocket engine body |
| RU2493402C1 (en) * | 2012-04-10 | 2013-09-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" | Composite solid propellant charge |
| RU2688128C1 (en) * | 2018-04-16 | 2019-05-17 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Method for application of heat-insulating coating on solid fuel rocket engine body |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5902647A (en) | Method for protecting passage holes in a metal-based substrate from becoming obstructed, and related compositions | |
| US3965676A (en) | Solid rocket motor | |
| US4458595A (en) | Ablative liner | |
| US4956397A (en) | Insulating liner for solid rocket motor containing vulcanizable elastomer and a bond promoter which is a novolac epoxy or a resole treated cellulose | |
| CN109232848B (en) | DDI lining layer for solid rocket engine medicine loading and application method thereof | |
| US4273835A (en) | Method for preparing a cylinder liner for liquid-cooled engines having a bandlike sealant on the outer-surface thereof | |
| RU2117810C1 (en) | Method of connection of end sealing collars with inner surface of rocket engines housing | |
| Cano et al. | Effect of molecular weight on processing and adhesive properties of the phenylethynyl-terminated polyimide LARC™-PETI-5 | |
| US3433158A (en) | Solid propellant grain with surface bonded burning inhibitor composition of hydroxy-terminated polybutadiene | |
| US4736684A (en) | Delayed quick cure rocket motor liner | |
| US4156752A (en) | Fire protection covering for small diameter missiles | |
| GB2041492A (en) | Cylinders liners; joint-making packing | |
| US20190001372A1 (en) | Coating for Lining a Compressor Case | |
| JP2004360904A (en) | Heat insulation material and formation method of heat insulation material | |
| JPS6124635B2 (en) | ||
| RU2064600C1 (en) | Method of formation heat-protective coating for solid-propellant rocket engine | |
| US6908680B2 (en) | Method for obtaining reduced thermal flux in silicone resin composites | |
| RU2243401C1 (en) | Method to protect inner surface of rocket engine housing | |
| RU2117811C1 (en) | Method of protection of inner surface of rocket engine housing | |
| JPS5929310B2 (en) | Method for forming tubes coated with abrasion resistant material | |
| CA1142790A (en) | Projectile tail fin unit with an exterior coating of heat cured resin | |
| RU2266422C1 (en) | Method to form heat protective coating of rocket engine combustion chamber | |
| RU2185895C1 (en) | Method for forming of heat-protective coating of rocket engine bodies | |
| US4838168A (en) | Ultraviolet cured gas seal for discarding sabot projectile | |
| US6544589B2 (en) | Method of controlling drying stresses by restricting shrinkage of ceramic coating |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081122 |