RU2492340C1 - Method to manufacture inner heat-shielding coating of rocket engine body - Google Patents
Method to manufacture inner heat-shielding coating of rocket engine body Download PDFInfo
- Publication number
- RU2492340C1 RU2492340C1 RU2012111053/06A RU2012111053A RU2492340C1 RU 2492340 C1 RU2492340 C1 RU 2492340C1 RU 2012111053/06 A RU2012111053/06 A RU 2012111053/06A RU 2012111053 A RU2012111053 A RU 2012111053A RU 2492340 C1 RU2492340 C1 RU 2492340C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rubber
- rocket engine
- package
- solution
- unvulcanized rubber
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при изготовлении внутреннего теплозащитного покрытия (ТЗП) корпусов ракетных двигателей (РД), например, на твердом топливе (РДТТ).The invention relates to the field of rocket technology and can be used in the manufacture of internal heat-shielding coating (TZP) of rocket engine housings (RD), for example, on solid fuel (RTTT).
В настоящее время изготовление внутреннего ТЗП корпуса РДТТ, с силовой оболочкой из композиционных материалов (см., Л.Н.. Лавров и др. "Конструкция ракетных двигателей на твердом топливе", Москва, "Машиностроение", 1993 г. с.63-64), осуществляют в два этапа: на первом этапе послойно укладывают на жесткую оправку слои невулканизованной резины до получения пакета требуемой толщины и проводят вулканизацию полученного пакета для придания ему монолитности и жесткости, а на втором этапе устанавливают полученный пакет на вымываемую песчаную оправку (см. например, патент РФ №2266201), наносят клеевой состав на пакет и производят укладку на него дополнительных слоев невулканизованной резины, с последующей вулканизацией в составе корпуса ракетного двигателя в процессе полимеризации его силовой оболочки.At present, the manufacture of an internal TZP of a solid propellant rocket hull with a power shell made of composite materials (see, L.N. Lavrov et al. "Design of solid propellant rocket engines", Moscow, "Mashinostroyenie", 1993, p. 63- 64), carried out in two stages: at the first stage, layers of unvulcanized rubber are layered layer-by-layer on a rigid mandrel to obtain a packet of the required thickness and the resulting packet is vulcanized to give it solidity and rigidity, and at the second stage, the resulting packet is placed on a washable sand mandrel (see for example, RF patent No. 2266201), apply the adhesive composition to the bag and lay additional layers of unvulcanized rubber on it, followed by vulcanization in the rocket engine body during the polymerization of its power shell.
Дополнительные слои невулканизованной резины являются составляющей внутреннего ТЗП корпуса, формирующей герметизирующий слой корпуса и подложку, обеспечивающую более прочное скрепление с ней композиционного материала силовой оболочки при его намотке, по сравнению с намоткой непосредственно на слой вулканизованной резины.Additional layers of unvulcanized rubber are a component of the internal TZP of the body, which forms the sealing layer of the body and the substrate, which provides stronger bonding with it of the composite material of the power shell when it is wound, as compared to winding directly on the vulcanized rubber layer.
Известен способ изготовления внутреннего ТЗП крупногабаритных изделий из композиционных материалов, включающий послойную укладку на жесткую оправку слоев невулканизованной резины до получения пакета требуемой толщины и вулканизацию полученного пакета в гидроклаве (см., например, И.М. Буланов, В.В. Воробей. Технология ракетных и аэрокосмических конструкций из композиционных материалов. - М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1998 г. - стр.413, 418, 434-438).A known method of manufacturing an internal TZP of large-sized products from composite materials, including layer-by-layer laying on a rigid mandrel of layers of unvulcanized rubber to obtain a package of the required thickness and vulcanization of the resulting package in a hydroclave (see, for example, I.M. Bulanov, V.V. Vorobey. Technology rocket and aerospace structures made of composite materials. - M.: Publishing House of MSTU named after NE Bauman, 1998 - p. 413, 418, 434-438).
В этом способе применяются эластичные резины на основе этиленпропиленовых и этиленпропилендиеновых каучуков.In this method, elastic rubbers based on ethylene propylene and ethylene propylene diene rubbers are used.
Известен также способ изготовления внутреннего теплозащитного покрытия корпуса ракетного двигателя, включающий послойную укладку на жесткую оправку слоев невулканизованной резины до получения пакета требуемой толщины и вулканизацию полученного пакета (патент РФ №2415289), являющийся ближайшим аналогом.There is also a known method of manufacturing an internal heat-shielding coating for a rocket engine housing, comprising layering layers of unvulcanized rubber on a rigid mandrel to obtain a packet of the required thickness and vulcanizing the resulting packet (RF patent No. 2415289), which is the closest analogue.
Известный способ хорошо себя зарекомендовал в качестве первого этапа изготовления внутреннего ТЗП высокодеформативного органопластикового корпуса РДТТ, в том числе и при применении современных резин на основе синтетических каучуков, марок СКЭП и СКЭПТ, обладающих повышенной теплостойкостью.The known method has established itself well as the first stage in the manufacture of internal TZP of a highly deformable organoplastic RDTT case, including the use of modern rubbers based on synthetic rubbers, grades SKEP and SKEPT, which have increased heat resistance.
Однако, при автономных испытаниях органопластикового корпуса РДТТ нового поколения, работающего при повышенных температуре и давлении, в котором внутреннее ТЗП было изготовлено из резины на основе синтетических каучуков нанесением клеевого состава на поверхность полученного известным способом пакета вулканизованной резины и укладкой на него дополнительных слоев невулканизованной резины для формирования герметизирующего слоя, выявлено наличие единичных расслоений по границе пакета с дополнительными слоями.However, during autonomous tests of the new generation solid-state solid-propellant plastic-body case, operating at elevated temperature and pressure, in which the internal heat-resistant composite was made of rubber based on synthetic rubbers by applying adhesive to the surface of a vulcanized rubber package obtained in a known manner and laying additional layers of unvulcanized rubber on it for the formation of the sealing layer, the presence of unit bundles along the boundary of the package with additional layers was revealed.
Выяснено, что расслоения образуются из-за недостаточной прочности скрепления поверхности невулканизованной резины с поверхностью вулканизованной резины при применении для склеивания широко используемых в известных способах клеевых композиций на основе хлорсульфированного полиэтилена, например, клеевой композиции марки 51-К 45 (ТУ 38 1051955-90), разработанной ВНИЭМИ.It was found that delamination is formed due to the insufficient strength of bonding the surface of unvulcanized rubber to the surface of vulcanized rubber when gluing adhesive compositions based on chlorosulfonated polyethylene, for example, adhesive composition 51-K 45 (TU 38 1051955-90), widely used in known methods, are bonded developed by VNIEMI.
Таким образом, известный способ не обеспечивает при изготовлении внутреннего ТЗП корпуса требуемую прочность скрепления пакета вулканизованной резины с дополнительными слоями из невулканизованной резины, особенно при применении резин на основе синтетических каучуков, что приводит к снижению качества изготовления ТЗП.Thus, the known method does not provide the required strength of bonding of a package of vulcanized rubber with additional layers of unvulcanized rubber when manufacturing an internal TZP case, especially when using rubbers based on synthetic rubbers, which leads to a decrease in the quality of TZP manufacture.
Низкое качество изготовления ТЗП недопустимо для корпусов РДТТ, являющихся особо ответственными изделиями, работающими в напряженных условиях.Poor manufacturing quality of TZP is unacceptable for solid propellant rocket motors, which are especially critical products operating under stressful conditions.
Установлено, что необходима разработка новой технологии, обеспечивающей повышение прочности скрепления между собой резин на основе синтетических каучуков, которые являются трудно склеиваемыми, а особенно плохо склеиваются между собой вулканизованная резина с невулканизованной (сырой).It has been established that it is necessary to develop a new technology that provides increased bonding strength between rubbers based on synthetic rubbers, which are difficult to bond, and vulcanized rubber with unvulcanized (raw) is especially poorly glued to each other.
Технической задачей данного изобретения является повышение качества изготовления внутреннего теплозащитного покрытия корпуса ракетного двигателя, сформированного из слоев резины на основе синтетических каучуков, при обеспечении требуемой технологичности.The technical task of this invention is to improve the manufacturing quality of the internal heat-shielding coating of the rocket engine housing, formed from layers of rubber based on synthetic rubbers, while ensuring the required manufacturability.
Технический результат достигается тем, что в способе изготовления внутреннего теплозащитного покрытия корпуса ракетного двигателя, включающем послойную укладку на жесткую оправку слоев невулканизованной резины на основе синтетических каучуков до получения пакета требуемой толщины, вулканизацию полученного пакета и укладку на него дополнительных слоев невулканизованной резины, с последующей вулканизацией в составе корпуса ракетного двигателя, перед укладкой дополнительных слоев невулканизованной резины производят шероховку и обезжиривание поверхности пакета вулканизованной резины и на обработанную поверхность наносят раствор, полученный смешением этилацетата, бензина и резины, массой 0,2-0,25 от общей массы раствора, выдерживают при комнатной температуре до образования конфекционной липкости нанесенного раствора, после чего осуществляют укладку дополнительных слоев невулканизованной резины.The technical result is achieved in that in a method for manufacturing an internal heat-protective coating of a rocket engine housing, including layering layers on a rigid mandrel of layers of unvulcanized rubber based on synthetic rubbers to obtain a package of the required thickness, vulcanizing the resulting package and laying additional layers of unvulcanized rubber on it, followed by vulcanization as part of the rocket engine housing, before laying additional layers of unvulcanized rubber, roughening and fattening the surface of the vulcanized rubber package and a solution obtained by mixing ethyl acetate, gasoline and rubber, weighing 0.2-0.25 of the total weight of the solution, is applied to the treated surface, kept at room temperature until formation of the stickiness of the applied solution is formed, after which additional layers are laid unvulcanized rubber.
Поверхность первого из укладываемых дополнительных слоев невулканизованной резины подвергают той же обработке, что и поверхность пакета вулканизованной резины.The surface of the first of the additional layers of unvulcanized rubber to be laid is subjected to the same treatment as the surface of the vulcanized rubber package.
Нанесение раствора предлагаемого состава, вместо клея, на поверхность пакета вулканизованной резины позволяет повысить прочность ее сцепления с невулканизованной резиной.The application of the solution of the proposed composition, instead of glue, on the surface of the package of vulcanized rubber can increase the strength of its adhesion to unvulcanized rubber.
Применение для приготовления раствора смеси этилацетата и бензина, при соотношении один к одному, в качестве растворителя, как показали эксперименты, является предпочтительным по сравнению с другими растворителями.The use for the preparation of a solution of a mixture of ethyl acetate and gasoline, in a ratio of one to one, as a solvent, as shown by experiments, is preferable in comparison with other solvents.
Перемешивание раствора до получения однородного состояния, нанесение полученного раствора на скрепляемые поверхности резин и выдержка при комнатной температуре до достижения раствором конфекционной липкости позволяет оптимально подготовить поверхности для обеспечения наилучшего их скрепления между собой.Stirring the solution until a homogeneous state, applying the resulting solution on the bonded surface of the rubber and holding at room temperature until the solution reaches the stickiness of the solution allows you to optimally prepare the surface to ensure the best bonding between them.
Лабораторно-экспериментальные исследования подтвердили высокую эффективность предложенной технологии для скрепления склеивания между собой вулканизованной и невулканизованной резин на основе синтетических каучуков, при этом показатели прочности при отрыве и сдвиге существенно превышают аналогичные показатели известной технологии, в которой для скрепления резин используется клеевой состав.Laboratory and experimental studies have confirmed the high efficiency of the proposed technology for bonding bonding between vulcanized and unvulcanized rubbers based on synthetic rubbers, while the tensile and shear strength indicators significantly exceed the similar parameters of the known technology in which an adhesive composition is used for bonding rubbers.
Эмпирически установлено, что необходимая величина прочности сцепления резин достигается при использовании раствора, в котором содержание применяемой резины составляет 20-25 весовых процентов от общего веса раствора.It is empirically established that the necessary value of adhesion strength of rubbers is achieved using a solution in which the content of the rubber used is 20-25 weight percent of the total weight of the solution.
Повышение прочности сцепления вулканизованной и невулканизованной резин обеспечивается за счет поверхностного внедрения в них раствора, нагретого при вулканизации, при этом образуется резиновый массив, имеющий монолитную, без клеевой границы, структуру, что подтверждено при препарировании образцов изготовленного внутреннего теплозащитного покрытия.An increase in the adhesion strength of vulcanized and unvulcanized rubbers is ensured due to the surface introduction of a solution heated during vulcanization into them, and a rubber mass is formed having a monolithic structure without an adhesive border, which is confirmed by the preparation of samples of the manufactured internal heat-protective coating.
Проведение обработки поверхности первого из укладываемых дополнительных слоев невулканизованной резины, аналогичной обработке поверхности пакета вулканизованной резины, позволяет дополнительно повысить прочность сцепления резин и может быть особенно целесообразным при использовании для пакета ТЗП и герметизирующего слоя резин на основе синтетических каучуков разных марок.Carrying out the surface treatment of the first of the stacked additional layers of unvulcanized rubber, similar to the surface treatment of a package of vulcanized rubber, can additionally increase the adhesion strength of rubbers and may be especially appropriate when using rubber packs based on synthetic rubbers of different grades for a TPP package.
Сущность способа поясняется рисунками.The essence of the method is illustrated by drawings.
На фиг.1 показана схема изготовления пакета ТЗП.Figure 1 shows the manufacturing scheme of the package TZP.
На фиг.2 показана схема изготовления внутреннего ТЗП корпуса.Figure 2 shows a diagram of the manufacture of internal TZP case.
Способ изготовления внутреннего ТЗП корпуса РДТТ заключается в следующем.A method of manufacturing an internal TZP of a solid propellant rocket motor enclosure is as follows.
Размечают по шаблонам и вырезают из невулканизованной (сырой) резины на основе синтетических каучуков, марки СКЭПТ, необходимое количество заготовок 1 требуемых размеров для формирования пакета 2 заданной толщины и необходимое количество заготовок 3 требуемых размеров для формирования заданной толщины укладываемого на пакет 2 дополнительного слоя 4.Marked according to templates and cut out of unvulcanized (crude) rubber based on synthetic rubbers, SKEPT brand, the required number of
На жесткую металлическую оправку 5 наносят послойно пакет 2, состоящий из заготовок 1 невулканизованной резины.On a
При этом перед выкладкой поверхности заготовок 1 освежаются бензином.In this case, before laying out the surface of the
Устанавливают фланец 6 и помещают оправку 5 в гидроклав (на фиг. не показан), ставят крышку 7, герметизируют гидроклав.Set the
Проводят вулканизацию в гидроклаве выложенного таким образом пакета 2 для придания ему монолитности и жесткости.Vulcanization is carried out in a hydroclave of the
После вулканизации извлекают оправку 5 с пакетом 2 из гидроклава, снимают с оправки 5 пакет 2 и, устанавливают его на жесткую песчаную оправку 8, наружный профиль которой идентичен внутреннему профилю ТЗП силовой оболочки корпуса.After vulcanization, the
Подвергают наружную поверхность пакета 2 механизированной шероховке и обезжиривают поверхность нефрасом с последующей выдержкой в течение 15-30 минут.Expose the outer surface of the
Приготавливают раствор применяемой невулканизованной резины в смеси этилацетата и бензина, при их соотношении один к одному, следующим образом: берут навеску резины, массой 20-25 граммов, разрезают на квадраты (15×15) мм, заливают смесью этилацетата и бензина в количестве 75-80 граммов и производят регулярное перемешивание до получения однородного раствора.Prepare a solution of the unvulcanized rubber used in a mixture of ethyl acetate and gasoline, at a one to one ratio, as follows: take a weight of rubber weighing 20-25 grams, cut into squares (15 × 15) mm, fill with a mixture of ethyl acetate and gasoline in an amount of 75- 80 grams and produce regular mixing until a homogeneous solution.
На наружную обезжиренную поверхность пакета 2 наносят слой 9 полученного раствора и выдерживают, при комнатной температуре (18-25°C) до достижения конфекционной липкости.A
Выкладывают на наружную поверхность пакета 2 необходимое количество заготовок 3 невулканизованной резины до получения требуемой толщины дополнительного слоя 4.Spread on the outer surface of the
При этом перед выкладкой поверхности заготовок 3 освежаются бензином.In this case, before laying the surface of the
Изготовляют силовую оболочку 10 корпуса, производя намотку полимерно-композиционного материала на дополнительный слой 4, и проводят вулканизацию резины в процессе полимеризации силовой оболочки 10 корпуса ракетного двигателя.A
После охлаждения вымывают песчаную оправку 8 и производят ультразвуковой контроль качества изготовления внутреннего ТЗП на предмет наличия расслоений и трещин.After cooling, the sand mandrel 8 is washed out and ultrasonic quality control of the manufacture of internal heat-resistant composite is performed for the presence of delamination and cracks.
Применение изобретения позволяет повысить качество изготовления внутреннего теплозащитного покрытия корпуса РДТТ, сформированного из резины на основе синтетических каучуков, при обеспечении требуемой технологичности.The use of the invention allows to improve the manufacturing quality of the internal heat-shielding coating of the solid propellant rocket motor formed from rubber based on synthetic rubbers, while ensuring the required manufacturability.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012111053/06A RU2492340C1 (en) | 2012-03-22 | 2012-03-22 | Method to manufacture inner heat-shielding coating of rocket engine body |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012111053/06A RU2492340C1 (en) | 2012-03-22 | 2012-03-22 | Method to manufacture inner heat-shielding coating of rocket engine body |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2492340C1 true RU2492340C1 (en) | 2013-09-10 |
Family
ID=49164935
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012111053/06A RU2492340C1 (en) | 2012-03-22 | 2012-03-22 | Method to manufacture inner heat-shielding coating of rocket engine body |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2492340C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2538002C1 (en) * | 2013-11-12 | 2015-01-10 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Method of fabrication of thermal-protective coating of rocket motor body |
IT201800006059A1 (en) * | 2018-06-06 | 2019-12-06 | ADHESIVE COMPOSITION FOR VULCANIZED RUBBER |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU161785A1 (en) * | ||||
FR2614651A1 (en) * | 1987-04-28 | 1988-11-04 | Europ Propulsion | Method and installation for forming a thermal protection coating of a propeller |
USH1088H (en) * | 1982-05-17 | 1992-08-04 | Hercules Incorporated | Process for installing liner in pressure vessel |
RU2064600C1 (en) * | 1994-04-22 | 1996-07-27 | Конструкторское бюро машиностроения | Method of formation heat-protective coating for solid-propellant rocket engine |
RU2266201C1 (en) * | 2004-05-18 | 2005-12-20 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Mandrel for manufacture of large-sized bodies from polymeric composite materials |
RU2415289C1 (en) * | 2009-11-17 | 2011-03-27 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Manufacturing method of inner thermal protective coating of rocket engine housing |
-
2012
- 2012-03-22 RU RU2012111053/06A patent/RU2492340C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU161785A1 (en) * | ||||
USH1088H (en) * | 1982-05-17 | 1992-08-04 | Hercules Incorporated | Process for installing liner in pressure vessel |
FR2614651A1 (en) * | 1987-04-28 | 1988-11-04 | Europ Propulsion | Method and installation for forming a thermal protection coating of a propeller |
RU2064600C1 (en) * | 1994-04-22 | 1996-07-27 | Конструкторское бюро машиностроения | Method of formation heat-protective coating for solid-propellant rocket engine |
RU2266201C1 (en) * | 2004-05-18 | 2005-12-20 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Mandrel for manufacture of large-sized bodies from polymeric composite materials |
RU2415289C1 (en) * | 2009-11-17 | 2011-03-27 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Manufacturing method of inner thermal protective coating of rocket engine housing |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2538002C1 (en) * | 2013-11-12 | 2015-01-10 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Method of fabrication of thermal-protective coating of rocket motor body |
IT201800006059A1 (en) * | 2018-06-06 | 2019-12-06 | ADHESIVE COMPOSITION FOR VULCANIZED RUBBER | |
WO2019234667A1 (en) * | 2018-06-06 | 2019-12-12 | Avio S.P.A. | Adhesive composition for vulcanized rubber |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109049763B (en) | Manufacturing method of high-temperature-resistant fiber winding composite material shell | |
CN105003354B (en) | Preparation method of soft partition plate for double pulse engine | |
RU2015125309A (en) | Gluing composite materials | |
RU2492340C1 (en) | Method to manufacture inner heat-shielding coating of rocket engine body | |
KR102535014B1 (en) | Partial curing of thermoset composites | |
WO2021147504A1 (en) | Method for reducing surface friction of aluminum-plastic film and aluminum-plastic film prepared by method | |
KR20150111955A (en) | Elastomeric seal formed without oven post curing and method of forming an elastomeric seal | |
US10576692B2 (en) | Pre-polymerized thermosetting composite part and methods for making such a part | |
JP2022043962A (en) | Primer layer composition, secondary battery pouch film using primer layer composition, and manufacturing method thereof | |
KR101188769B1 (en) | A Method for Improving Bonding Property Between Rubber and Epoxy-Composite | |
CN104476789A (en) | Preparation method of colorful synchronous belt | |
US20130133827A1 (en) | Method for manufacturing joints of metallic sheets and polymer composites using adhesive | |
CN107293654A (en) | A kind of lithium ion battery flexible packing material | |
CN107351512A (en) | A kind of production technology of composite membrane | |
AU2013349192B2 (en) | Method for producing endless belt, and endless belt | |
EP2942174B1 (en) | Method of preparing a mould for vacuum resin transfer moulding | |
RU2459105C1 (en) | Manufacturing method of spherical plug with flange for propulsion nozzle | |
RU2415289C1 (en) | Manufacturing method of inner thermal protective coating of rocket engine housing | |
JPS5871119A (en) | Preparation of joint made of tubular compound material | |
KR101251424B1 (en) | Manufacturing Method For Pneumatic Tire And The Pneumatic Tire Thereof | |
RU2453720C1 (en) | Production of thermal protection coat | |
RU2460900C1 (en) | Method of making spherical plug with flange for rocket engine nozzle | |
CN114103157A (en) | Integrated forming method for spray pipe shell and heat insulating layer of convergence section | |
US10487246B2 (en) | Adhesive sheet | |
RU2317210C1 (en) | Method of production of the multilayered panel |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190323 |