RU2239621C1 - Method of preparing charge of blended solid rocket fuel - Google Patents
Method of preparing charge of blended solid rocket fuel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2239621C1 RU2239621C1 RU2003105575/02A RU2003105575A RU2239621C1 RU 2239621 C1 RU2239621 C1 RU 2239621C1 RU 2003105575/02 A RU2003105575/02 A RU 2003105575/02A RU 2003105575 A RU2003105575 A RU 2003105575A RU 2239621 C1 RU2239621 C1 RU 2239621C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- charge
- mold
- fuel
- fuel mass
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области изготовления заряда ракетного двигателя (РД) из смесевого ракетного твердого топлива (СРТТ), а конкретно к технологии формования и отверждения заряда под давлением.The invention relates to the field of manufacturing a charge of a rocket engine (RD) from a mixed rocket solid fuel (SRTT), and in particular to a technology of molding and solidification of a charge under pressure.
Анализом отечественной и зарубежной патентной литературы установлено, что известен способ формования зарядов (патент Франции №2376094), предусматривающий заливку холодной топливной массы в холодную пресс-форму с последующим разогревом топливной массы, пресс-формы и поршня, формование заряда путем погружения поршня в полость пресс-формы и отверждения заряда под давлением.An analysis of domestic and foreign patent literature established that a method of forming charges is known (French patent No. 2376094), which involves pouring cold fuel mass into a cold mold, followed by heating the fuel mass, mold and piston, forming a charge by immersing the piston in the cavity of the press - forms and solidification of a charge under pressure.
Основным недостатком данного способа является высокая вероятность образования дефектов в заряде в виде воздушных включений в результате захлопывания воздуха при заполнении холодной пресс-формы холодной топливной массой, из-за высоких реологических свойств массы при низкой температуре.The main disadvantage of this method is the high probability of formation of defects in the charge in the form of air inclusions as a result of air collapse when filling a cold mold with a cold fuel mass, due to the high rheological properties of the mass at low temperature.
Известен также способ изготовления заряда СРТТ по патенту РФ №2179543, который взят авторами в качестве прототипа, предусматривающий формивание заряда при температуре топливной массы на 10-20°С ниже температуры отверждения, отверждение заряда при температуре 65-85°С и давлении в пресс-форме 1,5-6,0 MПa.There is also known a method of manufacturing a charge of SRTT according to the patent of the Russian Federation No. 2179543, which is taken by the authors as a prototype, providing for the formation of a charge at a temperature of the fuel mass 10-20 ° C below the curing temperature, curing the charge at a temperature of 65-85 ° C and pressure in the press form 1.5-6.0 MPa.
Недостатками прототипа являются:The disadvantages of the prototype are:
1. Проведение операции по подготовке пресс-формы к заполнению (разгерметизация пресс-формы, стыковка ее с установкой для формования и т.д.) без предварительного прогрева, особенно после транспортирования ее на фазу формования в зимнее время, приводит к конденсации влаги из окружающего воздуха на внутреннюю поверхность пресс-формы из-за отрицательной разницы температур материала пресс-формы и окружающего воздуха. Вследствие контакта с влагой ухудшаются свойства топлива в пограничном слое с корпусом.1. The operation to prepare the mold for filling (depressurization of the mold, docking it with the molding machine, etc.) without preheating, especially after transporting it to the molding phase in the winter, leads to condensation of moisture from the surrounding air to the inner surface of the mold due to the negative temperature difference between the mold material and the ambient air. Due to contact with moisture, the properties of the fuel in the boundary layer with the housing deteriorate.
2. Заполнение пресс-формы без предварительного прогрева и без обогрева в процессе формования приводит, во-первых, к снижению температуры топливной массы в пресс-форме за счет теплоотдачи от топливной массы к непрогретой стенке пресс-формы и вследствие этого - к нерасчетному повышению давления в пресс-форме при прогреве ее на фазе отверждения до температуры 65-85°С и к изменению равновесной температуры заряда. Во-вторых, приводит к ухудшению условий течения топливной массы в пресс-форме из-за ее охлаждения в пристенном слое с корпусом, что повышает вероятность образования дефектов в заряде.2. Filling the mold without preheating and without heating during molding leads, firstly, to a decrease in the temperature of the fuel mass in the mold due to heat transfer from the fuel mass to the unheated wall of the mold and, as a result, to an unaccounted pressure increase in the mold when it is heated during the curing phase to a temperature of 65-85 ° C and to a change in the equilibrium temperature of the charge. Secondly, it leads to a deterioration in the flow conditions of the fuel mass in the mold due to its cooling in the wall layer with the housing, which increases the likelihood of defects in the charge.
Технической задачей предлагаемого изобретения является обеспечение качества заряда по монолитности, по равновесной температуре и исключение нерасчетного повышения давления в пресс-форме при отверждении и ухудшения свойства топлива на границе с корпусом за счет прогрева пресс-формы перед формованием и обогрева ее воздухом в процессе формования.The technical task of the invention is to ensure the quality of the charge in terms of solidity, in equilibrium temperature and the elimination of an unaccounted pressure increase in the mold during curing and deterioration of the fuel properties at the border with the housing due to the heating of the mold before molding and its heating by air during molding.
Предлагаемый способ изготовления заряда СРТТ включает формование заряда из топливной массы и отверждение заряда под давлением. При этом формование заряда проводят при температуре топливной массы на 10-20°С ниже температуры отверждения.The proposed method of manufacturing a charge SRTT includes forming a charge from the fuel mass and solidifying the charge under pressure. In this case, charge formation is carried out at a temperature of the fuel mass of 10-20 ° C below the curing temperature.
Технический результат достигается следующим образом.The technical result is achieved as follows.
Формование заряда из топливной массы проводят путем заполнения пресс-формы топливной массой при постоянном обогреве пресс-формы воздухом, подаваемым под кожух или гибкий чехол пресс-формы с температурой на 10°С выше или равной температуре топливной массы. Перед формованием заряда проводят подготовку пресс-формы путем ее прогрева при температуре на 5-10°С выше температуры топливной массы в течение 0,5-12 часов.The charge is formed from the fuel mass by filling the mold with the fuel mass while constantly heating the mold with air supplied under the casing or flexible cover of the mold with a temperature 10 ° C higher or equal to the temperature of the fuel mass. Before charge formation, the mold is prepared by heating it at a temperature of 5-10 ° C above the temperature of the fuel mass for 0.5-12 hours.
В предлагаемом способе прогрев пресс-формы перед формованием и обогрев ее в процессе формования предусмотрены для исключения нерасчетного повышения давления при отверждении, исключения образования дефектов в заряде из-за охлаждения топливной массы в пресс-форме и для исключения ухудшения свойств топлива на границе с корпусом за счет конденсации влаги на внутренней поверхности пресс-формы перед формованием.In the proposed method, heating the mold before molding and heating it during molding are provided to exclude an uncalculated increase in pressure during curing, to exclude the formation of defects in the charge due to cooling of the fuel mass in the mold and to prevent deterioration of the fuel properties at the border with the housing beyond moisture condensation on the inner surface of the mold before molding.
Исходя из этих условий температура прогрева пресс-формы перед формованием выбрана на 5-10°С выше температуры топливной массы. При разнице температур прогрева и топливной массы менее 5°С из-за малого температурного перепада не выполняется поставленная задача - пресс-форма не прогревается до требуемой температуры. При разнице более 10°С возможно ухудшение свойства топлива на границе с корпусом из-за уноса летучих компонентов из состава крепящего слоя при повышенной температуре.Based on these conditions, the temperature of heating the mold before molding is selected 5-10 ° C above the temperature of the fuel mass. If the temperature difference between heating and fuel mass is less than 5 ° C due to the small temperature difference, the task is not fulfilled - the mold does not warm up to the required temperature. With a difference of more than 10 ° C, a deterioration of the fuel property at the boundary with the housing is possible due to the entrainment of volatile components from the composition of the fixing layer at elevated temperatures.
Продолжительность прогрева пресс-формы перед формованием (τ) зависит от начальной температуры пресс-формы (Тн) перед прогревом от температуры, до которой необходимо прогреть пресс-форму до начала заполнения (Тк), от температуры теплоносителя (Тт) при прогреве и определяется из графической зависимости, приведенной на фиг.1, 2. Зависимости строятся отдельно для каждого типа заряда по данным, полученным расчетным путем, исходя из геометрических размеров, теплофизических свойств пресс-формы, топлива и коэффициента теплоотдачи от теплоносителя к пресс-форме.The duration of heating the mold before molding (τ) depends on the initial temperature of the mold (T n ) before heating from the temperature to which it is necessary to warm the mold before filling (T to ), from the temperature of the coolant (T t ) during heating and is determined from the graphical dependence shown in figures 1, 2. The dependencies are built separately for each type of charge according to the data obtained by calculation, based on the geometric dimensions, thermophysical properties of the mold, fuel and heat transfer coefficient from the heat carrier Fir to the mold.
Температура, до которой необходимо прогреть пресс-форму до начала заполнения Тк, в свою очередь, рассчитывается по формуле:The temperature to which it is necessary to warm the mold before filling T to , in turn, is calculated by the formula:
где Тс - температура топливной массы в пресс-форме к концу формования заряда, °С;where T with - the temperature of the fuel mass in the mold by the end of the formation of the charge, ° C;
Тф - температура топливной массы, °С;T f - temperature of the fuel mass, ° C;
Мз, Мп - масса топлива в заряде и пресс-формы соответственно, кг;M s , M p - mass of fuel in charge and mold, respectively, kg;
Ст, Сп - удельная теплоемкость топлива и материала пресс-формы соответственно, ккал/кг.With t , With p - the specific heat of the fuel and the material of the mold, respectively, kcal / kg
В процессе формования заряда предлагается проводить постоянный обогрев пресс-формы воздухом, подаваемым под кожух или гибкий чехол пресс-формы с температурой, на 10°С выше или равной температуре топливной массы. При температуре обогревающего воздуха (Тв), ниже температуры топливной массы, происходит снижение температуры топливной массы в пресс-форме к концу формования, что приводит к нерасчетному повышению давления при отверждении заряда. Обогрев пресс-формы с температурой воздуха выше 10°С, чем температура топливной массы, приводит к повышению равновесной температуры заряда.In the process of charge formation, it is proposed to constantly heat the mold with air supplied under the casing or flexible cover of the mold with a temperature 10 ° C higher or equal to the temperature of the fuel mass. When the temperature of the heating air (T in ), below the temperature of the fuel mass, there is a decrease in the temperature of the fuel mass in the mold by the end of molding, which leads to an uncalculated increase in pressure during charge curing. Heating a mold with an air temperature above 10 ° C than the temperature of the fuel mass leads to an increase in the equilibrium charge temperature.
Примеры конкретного исполнения способа приведены в таблице. В вариантах 1-7 начальная температура пресс-формы перед прогревом Тн=25°С (кривые со сплошной линией на фиг.1), масса топлива в заряде Мз=650 кг, масса пресс-формы Мп=900 кг, удельная теплоемкость топлива Ст=0,338 ккал/кг, пресс-формы С=0,105 ккал/кг. Варианты 8,9 отличаются от вариантов 1-7 начальной температурой пресс-формы перед прогревом, которая составляет Тп=15°С (см. кривые с пунктирной линией на фиг.1). В вариантах 10-12, в отличие от вариантов 1-7, масса топлива в заряде Мз=60 кг, масса пресс-формы Мп=150 кг. Кривая изменения температуры пресс-формы в процессе прогрева перед формованием для вариантов 10-12 показана на фиг.2.Examples of specific performance of the method are given in the table. In options 1-7, the initial temperature of the mold before heating T n = 25 ° C (curves with a solid line in figure 1), the mass of fuel in charge M s = 650 kg, the mass of the mold M p = 900 kg, specific fuel heat capacity C t = 0.338 kcal / kg, mold C = 0.105 kcal / kg. Options 8.9 differ from options 1-7 by the initial mold temperature before heating, which is T p = 15 ° C (see curves with a dashed line in figure 1). In options 10-12, in contrast to options 1-7, the mass of fuel in the charge M s = 60 kg, the mass of the mold M p = 150 kg. The curve of the mold temperature during heating before molding for options 10-12 is shown in figure 2.
Из данных таблицы видно, что изготовление заряда по предлагаемым режимам способа (варианты 1, 2, 8, 11) обеспечивает получение качественного заряда. Отклонение параметров ведения процесса за пределы, предусмотренные способом, приводит к ухудшению качества заряда по монолитности (варианты 3, 10, 12), к нерасчетному повышению давления при отверждении (варианты 3, 6, 9, 10, 12), к повышению равновесной температуры заряда (варианты 4, 5, 7) и к ухудшению качества топлива в пограничном слое с корпусом (варианты 4, 5, 9).From the data of the table it can be seen that the manufacture of the charge according to the proposed modes of the method (options 1, 2, 8, 11) provides a high-quality charge. The deviation of the process parameters beyond the limits provided by the method leads to a deterioration in the charge quality in terms of solidity (options 3, 10, 12), to an uncalculated increase in pressure during curing (options 3, 6, 9, 10, 12), to an increase in the equilibrium charge temperature (options 4, 5, 7) and to deterioration of fuel quality in the boundary layer with the body (options 4, 5, 9).
Предлагаемый способ изготовления заряда СРТТ с положительным результатом прошел опытную проверку на заводе им. O.М.Кирова. Способ обеспечивает изготовление качественных зарядов СРТТ.The proposed method of manufacturing a charge SRTT with a positive result has passed an experimental test at the plant. O.M. Kirova. The method provides the manufacture of high-quality charges SRTT.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003105575/02A RU2239621C1 (en) | 2003-02-26 | 2003-02-26 | Method of preparing charge of blended solid rocket fuel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003105575/02A RU2239621C1 (en) | 2003-02-26 | 2003-02-26 | Method of preparing charge of blended solid rocket fuel |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2239621C1 true RU2239621C1 (en) | 2004-11-10 |
RU2003105575A RU2003105575A (en) | 2004-12-27 |
Family
ID=34310465
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003105575/02A RU2239621C1 (en) | 2003-02-26 | 2003-02-26 | Method of preparing charge of blended solid rocket fuel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2239621C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2607223C1 (en) * | 2015-07-20 | 2017-01-10 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Алтай" | Method of making composite solid rocket propellant charge |
-
2003
- 2003-02-26 RU RU2003105575/02A patent/RU2239621C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2607223C1 (en) * | 2015-07-20 | 2017-01-10 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Алтай" | Method of making composite solid rocket propellant charge |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4549346B2 (en) | Composite hollow insulator and manufacturing method thereof | |
JP2013508194A (en) | High speed and low compression thermoplastic material rotary molding machine | |
RU2239621C1 (en) | Method of preparing charge of blended solid rocket fuel | |
CN106045496B (en) | A kind of method that ITO target is prepared using negative pressure of vacuum injection forming technology | |
CN102795623B (en) | Method for producing artificial graphite heat exchange element | |
CN105136538B (en) | A kind of crushed stone sealing test material preparation device and the test material preparation method using pattern | |
CN107377879B (en) | A kind of model casting casting method | |
JP6598659B2 (en) | Method for producing porous elastic member | |
JPH05246457A (en) | Sealing method for container shaped structural body | |
JPH02137773A (en) | Degreasing of ceramic molded article | |
CN206527870U (en) | Casting die | |
CN109022161A (en) | A kind of production technology of candle cup | |
DE60211115D1 (en) | Process for the preparation of chocolate pods | |
RU2352548C1 (en) | Method for determination of equilibrium temperature of mix solid propellant item fixed to casing in process of its manufacture | |
KR100908290B1 (en) | Manufacture method for paraffin based fuel grain of hybrid rocket | |
RU2003105575A (en) | METHOD FOR PRODUCING A CHARGE OF MIXED ROCKET SOLID FUEL | |
CN208514902U (en) | A kind of injection molding die heater | |
US20210130237A1 (en) | Manufacturing method for mold adhesive, manufacturing method for mold, and mold | |
JPH05296017A (en) | Engine oil heating device | |
CN209035411U (en) | A kind of high sulfur free-cutting steel smelting device | |
JP2004268100A (en) | Method for moulding cold box core | |
RU2230722C2 (en) | Method of manufacturing charge of mixed solid rocket fuel | |
JP3622207B2 (en) | Method for improving the strength of thermosetting resin molded products | |
JP2004098160A (en) | Molding method for mold | |
CN207158773U (en) | The spherical dropping funel muff of use for laboratory |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20150514 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210227 |