RU2519003C1 - Method of fabrication of liquid-propellant rocket engine combustion chamber nozzle - Google Patents

Method of fabrication of liquid-propellant rocket engine combustion chamber nozzle Download PDF

Info

Publication number
RU2519003C1
RU2519003C1 RU2013116018/06A RU2013116018A RU2519003C1 RU 2519003 C1 RU2519003 C1 RU 2519003C1 RU 2013116018/06 A RU2013116018/06 A RU 2013116018/06A RU 2013116018 A RU2013116018 A RU 2013116018A RU 2519003 C1 RU2519003 C1 RU 2519003C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
soldering
nozzle
cooler
bypass holes
rings
Prior art date
Application number
RU2013116018/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Александрович Братухин
Сергей Николаевич Коденцев
Сергей Михайлович Петренко
Владимир Сергеевич Рачук
Анатолий Борисович Ростиславин
Виталий Романович Рубинский
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" filed Critical Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики"
Priority to RU2013116018/06A priority Critical patent/RU2519003C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2519003C1 publication Critical patent/RU2519003C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: proposed method comprises production of outer and inner shells, assembly of shell rings, soldering, making of bypass holes of the cooler in one or several commutator rings and welding of one or several commutators with commutator rings. In compliance with this invention, combustion chamber nozzle is soldered prior to making of bypass holes of the cooler in commutator rings or at making said holes not to the entire commutator ring wall depth. Then, after soldering in commutator rings, cooler bypass holes are made to the entire commutator ring wall depth. Commutators with tips are soldered to the nozzle. Note here that said holes are drilled either mechanically or by EDM process.
EFFECT: higher quality of soldered joint, ruled out clogging of commutator ring bypass holes and cooling circuit grooves.
2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при разработке и изготовлении сопел камер сгорания жидкостных ракетных двигателей (ЖРД).The invention relates to the field of rocket technology and can be used in the development and manufacture of nozzles of combustion chambers of liquid rocket engines (LRE).

Одной из основных задач, возникающих при создании современных ЖРД, является обеспечение высоких показателей надежности камер сгорания, в том числе таких их составных частей, как сопла. Известны конструкции сопел, в которых внутренняя и наружная оболочки соединяются между собой пайкой по ребрам, выполненным на внутренней оболочке. Надежность и работоспособность сопел во многом зависят от качества пайки. Качество пайки в значительной степени зависит от величины зазоров между внутренней и наружной оболочками во время пайки. Обеспечение требуемого качества пайки достигается разными способами изготовления сопла.One of the main tasks arising in the creation of modern rocket engines is to ensure high reliability indicators of combustion chambers, including their components, such as nozzles. Known designs of nozzles in which the inner and outer shells are interconnected by soldering along the ribs made on the inner shell. Reliability and operability of nozzles largely depend on the quality of soldering. The quality of soldering largely depends on the size of the gaps between the inner and outer shells during soldering. Ensuring the required quality of soldering is achieved by various methods of manufacturing the nozzle.

Известен способ изготовления сопла камеры сгорания жидкостного ракетного двигателя, согласно которому изготавливают наружную и внутреннюю оболочки. На внутреннюю оболочку укладывают ленты припоя и соединяют с наружной оболочкой. Пайку сопла камеры сгорания ЖРД осуществляют до сварки коллектора с подколлекторным кольцом, которое изготавливают с припуском по «усам» по наружным диаметрам «усов». Затем в кольцевую полость подколлекторного кольца вставляют разъемный вкладыш, причем боковые радиусы вкладыша должны быть больше боковых внутренних радиусов подколлекторного кольца. Вкладыш закрывают сверху технологической накладкой, привариваемой к припускной части обоих «усов», образуя полость, которую герметизируют перед пайкой для обеспечения поддавливания паяного соединения. После пайки технологическую накладку и припускную часть «усов» подколлекторного кольца срезают, извлекают вкладыш и приваривают коллектор с патрубками к соплу (патент РФ №2465483 C1, 31.03.2011, прототип).A known method of manufacturing a nozzle of a combustion chamber of a liquid propellant rocket engine, according to which the outer and inner shells are made. Solder strips are placed on the inner shell and connected to the outer shell. Soldering the nozzle of the LRE combustion chamber is carried out before welding the collector with a collector ring, which is made with an allowance for "mustache" on the outer diameters of the "mustache". Then, a detachable insert is inserted into the annular cavity of the sub-collector ring, and the lateral radii of the insert must be greater than the lateral internal radii of the sub-collector ring. The liner is closed on top with a technological pad welded to the inlet part of both "whiskers", forming a cavity that is sealed before soldering to ensure crushing of the soldered joint. After soldering, the technological pad and the front part of the “mustache” of the collector ring are cut off, the liner is removed and the collector with nozzles is welded to the nozzle (RF patent No. 2465483 C1, 03/31/2011, prototype).

Основными недостатками указанного способа изготовления сопла являются:The main disadvantages of this method of manufacturing a nozzle are:

- при приварке технологической накладки к припускной части подколлекторного кольца из-за больших остаточных сварочных напряжений происходит деформация (усадка) наружной и внутренней оболочек в районе сварных швов. Указанная деформация может приводить к неконтролируемому увеличению зазоров между внутренней и наружной оболочками перед пайкой и, соответственно, ухудшать качество пайки;- when welding the technological patch to the underside of the sub-collector ring due to large residual welding stresses, deformation (shrinkage) of the outer and inner shells in the region of the welds occurs. The specified deformation can lead to an uncontrolled increase in the gaps between the inner and outer shells before soldering and, accordingly, worsen the quality of the soldering;

- при срезке технологической накладки и извлечении вкладышей может происходить засорение выполненных заранее перепускных отверстий подвода (отвода) охладителя в подколлекторном кольце и пазов охлаждающего тракта внутренней оболочки;- when cutting off the technological lining and removing the liners, clogging of the bypass openings of the cooler supply (outlet) in the sub-collector ring and grooves of the cooling path of the inner shell may be clogged;

- из-за невозможности обеспечения полного совпадения профилей вкладышей и подколлекторного кольца снижается эффективность двустороннего сдавливания оболочек.- due to the impossibility of ensuring full coincidence of the profiles of the liners and the collector ring, the efficiency of bilateral compression of the shells decreases.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков, а именно:The objective of the invention is to remedy these disadvantages, namely:

- устранение деформаций наружной и внутренней оболочек перед пайкой с обеспечением минимальных зазоров при пайке, за счет исключения сварных швов приварки технологической накладки;- elimination of deformations of the outer and inner shells before soldering, ensuring minimum gaps during soldering, due to the exclusion of welds of the welding technological lining;

- исключение возможных засорений перепускных отверстий в подколлекторном кольце и пазов охлаждающего тракта внутренней оболочки при срезке технологической накладки и удалении вкладышей;- elimination of possible clogging of the bypass holes in the sub-collector ring and the grooves of the cooling path of the inner shell when cutting the process lining and removing the liners;

- обеспечение двустороннего сдавливания наружной и внутренней оболочек по всему профилю подколлекторного кольца за счет исключения вкладышей.- ensuring bilateral compression of the outer and inner shells along the entire profile of the collector ring due to the exclusion of liners.

Решение указанной задачи достигается тем, что в известном способе изготовления сопла камеры сгорания ЖРД, включающем изготовление наружной и внутренней оболочек, сборку оболочек, пайку, выполнение перепускных отверстий охладителя в одном или нескольких подколлекторных кольцах, сварку одного или нескольких коллекторов с подколлекторными кольцами, согласно изобретению пайку сопла камеры сгорания осуществляют до выполнения перепускных отверстий охладителя в подколлекторных кольцах или при выполнении перепускных отверстий охладителя не на всю толщину стенки подколлекторных колец, затем после пайки в подколлекторных кольцах выполняют перепускные отверстия охладителя на всю толщину стенки подколлекторных колец и приваривают коллекторы с наконечниками к соплу, причем отверстия выполняют механическим или электроэрозионным сверлением.The solution to this problem is achieved by the fact that in the known method of manufacturing a nozzle of a rocket engine rocket, including the manufacture of outer and inner shells, assembling the shells, soldering, making cooler bypass holes in one or more sub-collector rings, welding one or more collectors with sub-collector rings, according to the invention soldering of the nozzle of the combustion chamber is carried out until the cooler bypass holes are made in the collector rings or when the cooler bypass holes are made not to the entire wall thickness of the sub-collector rings, then after soldering in the sub-collector rings, cooler bypass holes are made to the entire wall thickness of the sub-collector rings and collectors with tips are welded to the nozzle, and the holes are made by mechanical or EDM.

Это исключает деформации наружной и внутренней оболочек перед пайкой с обеспечением минимальных зазоров при пайке, исключает возможные засорения перепускных отверстий в подколлекторном кольце и пазов охлаждающего тракта внутренней оболочки, обеспечивает двустороннее сдавливание наружной и внутренней оболочек по всему профилю подколлекторного кольца.This eliminates the deformation of the outer and inner shells before soldering, ensuring minimal gaps during soldering, eliminates the possible clogging of the bypass holes in the sub-collector ring and grooves of the cooling tract of the inner shell, provides bilateral compression of the outer and inner shells along the entire profile of the sub-collector ring.

Сущность изобретения поясняется фигурами. На фиг.1 изображено сопло до пайки без отверстий, на фиг.2 - сопло до пайки с отверстиями не на глубину стенки, на фиг.3 - сопло после пайки и выполнения отверстий на всю толщину стенки, фиг.4 - сопло после пайки и приварки коллектора.The invention is illustrated by figures. Figure 1 shows the nozzle before soldering without holes, figure 2 - nozzle before soldering with holes not to the depth of the wall, figure 3 - nozzle after soldering and making holes throughout the wall thickness, figure 4 - nozzle after soldering and welding manifold.

Основными конструктивными элементами сопла являются:The main structural elements of the nozzle are:

1 - наружная оболочка;1 - outer shell;

2 - внутренняя оболочка;2 - inner shell;

3 - подколлекторное кольцо;3 - sub-collector ring;

4 - перепускные отверстия охладителя, выполненные в подколлекторном кольце;4 - cooler bypass holes made in the sub-collector ring;

5 - коллектор;5 - collector;

6 - наконечник.6 - tip.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Конструкция сопла жидкостного ракетного двигателя представляет собой пакет из наружной и внутренней эквидистантных оболочек с коллекторами для подачи компонентов. Оболочки соединяют посредством пайки. При этом подколлекторное кольцо 3 изготавливают с припусками по наружным диаметрам мест приварки коллектора, а перепускные отверстия охладителя или не выполняются (фиг.1), или выполняются механическим или электроэрозионным не на всю толщину стенки подколлекторного кольца (фиг.2). Таким образом, внутренняя полость подколлекторного кольца герметизируется перед пайкой. Во время пайки усилие Р передается в зону подколлекторного кольца 4 с двух сторон, таким образом обеспечивается двухстороннее сдавливание оболочек при пайке. После пайки в подколлекторном кольце выполняют перепускные отверстия охладителя на всю толщину стенки подколлекторного кольца (фиг.3) и приваривают коллектор 5 с наконечником 6 к соплу (фиг.4).The design of the nozzle of a liquid-propellant rocket engine is a package of external and internal equidistant shells with collectors for supplying components. The shells are connected by soldering. At the same time, the sub-collector ring 3 is made with allowances for the outer diameters of the weld points of the collector, and the bypass holes of the cooler are either not performed (Fig. 1), or are not mechanically or electroerosive to the entire wall thickness of the sub-collector ring (Fig. 2). Thus, the inner cavity of the collector ring is sealed before soldering. During soldering, the force P is transferred to the area of the collector ring 4 from two sides, thus providing two-sided compression of the shells during soldering. After soldering in the sub-collector ring, the cooler bypass holes are made over the entire wall thickness of the sub-collector ring (Fig. 3) and the collector 5 with tip 6 is welded to the nozzle (Fig. 4).

Предложенный способ изготовления сопла камеры сгорания ЖРД повышает качество паяного соединения, а также исключает возможные засорения перепускных отверстий в подколлекторном кольце и пазов охлаждающего тракта.The proposed method of manufacturing a nozzle of a combustion chamber LRE improves the quality of the solder joint, and also eliminates the possible clogging of the bypass holes in the collector ring and grooves of the cooling tract.

Claims (2)

1. Способ изготовления сопла камеры сгорания жидкостного ракетного двигателя, включающий изготовление наружной и внутренней оболочек, сборку оболочек, пайку, выполнение перепускных отверстий охладителя в одном или нескольких подколлекторных кольцах, сварку одного или нескольких коллекторов с подколлекторными кольцами, отличающийся тем, что пайку сопла камеры сгорания осуществляют до выполнения перепускных отверстий охладителя в подколлекторных кольцах или при выполнении перепускных отверстий охладителя не на всю толщину стенки подколлекторных колец, после пайки в подколлекторных кольцах выполняют перепускные отверстия охладителя на всю толщину стенки подколлекторных колец, а затем приваривают коллекторы с наконечниками к соплу.1. A method of manufacturing a nozzle of a combustion chamber of a liquid propellant rocket engine, including manufacturing of the outer and inner shells, assembling the shells, soldering, making cooler bypass holes in one or more sub-collector rings, welding one or more collectors with sub-collector rings, characterized in that the soldering of the chamber nozzle combustion is carried out before the bypass holes of the cooler in the collector rings or when the bypass holes of the cooler are not made to the entire wall thickness under collector rings, after soldering in the collector rings, cooler bypass holes are made over the entire wall thickness of the collector rings, and then collectors with tips are welded to the nozzle. 2. Способ изготовления сопла камеры сгорания жидкостного ракетного двигателя по п.1, отличающийся тем, что перепускные отверстия охладителя в подколлекторных кольцах выполняют механическим или электроэррозионным сверлением. 2. A method of manufacturing a nozzle of a combustion chamber of a liquid propellant rocket engine according to claim 1, characterized in that the bypass openings of the cooler in the collector rings are performed by mechanical or electroerosive drilling.
RU2013116018/06A 2013-04-09 2013-04-09 Method of fabrication of liquid-propellant rocket engine combustion chamber nozzle RU2519003C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013116018/06A RU2519003C1 (en) 2013-04-09 2013-04-09 Method of fabrication of liquid-propellant rocket engine combustion chamber nozzle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013116018/06A RU2519003C1 (en) 2013-04-09 2013-04-09 Method of fabrication of liquid-propellant rocket engine combustion chamber nozzle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2519003C1 true RU2519003C1 (en) 2014-06-10

Family

ID=51216558

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013116018/06A RU2519003C1 (en) 2013-04-09 2013-04-09 Method of fabrication of liquid-propellant rocket engine combustion chamber nozzle

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2519003C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2519538A1 (en) * 1975-05-02 1976-11-18 Messerschmitt Boelkow Blohm COOLANT COLLECTOR RING
US5701670A (en) * 1994-06-23 1997-12-30 Boeing North American, Inc. Method of making rocket engine combustion chamber utilizing "slide in" port liner
RU2268387C2 (en) * 2002-11-19 2006-01-20 Дзе Боинг Компани Method of manufacturing combustion chamber
RU2323363C1 (en) * 2007-03-05 2008-04-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Воронежский механический завод" Method of manufacture of welded-soldered large-size nozzle of liquid propellant rocket engine
RU2465483C1 (en) * 2011-03-31 2012-10-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" (ФГУП "ГКНПЦ им. М.В. Хруничева") Manufacturing method of nozzle of combustion chamber of liquid-propellant engine (lpe)

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2519538A1 (en) * 1975-05-02 1976-11-18 Messerschmitt Boelkow Blohm COOLANT COLLECTOR RING
FR2309729A1 (en) * 1975-05-02 1976-11-26 Messerschmitt Boelkow Blohm Cooling medium collection ring for rocket propulsion - having connecting flange with one sided dove tail joint to prevent displacement
US5701670A (en) * 1994-06-23 1997-12-30 Boeing North American, Inc. Method of making rocket engine combustion chamber utilizing "slide in" port liner
RU2268387C2 (en) * 2002-11-19 2006-01-20 Дзе Боинг Компани Method of manufacturing combustion chamber
RU2323363C1 (en) * 2007-03-05 2008-04-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Воронежский механический завод" Method of manufacture of welded-soldered large-size nozzle of liquid propellant rocket engine
RU2465483C1 (en) * 2011-03-31 2012-10-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" (ФГУП "ГКНПЦ им. М.В. Хруничева") Manufacturing method of nozzle of combustion chamber of liquid-propellant engine (lpe)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10436039B2 (en) Gas turbine engine turbine blade tip cooling
US8291963B1 (en) Hybrid core assembly
US8347499B2 (en) Method for producing a turbine casing
RU2377422C2 (en) Method to produce turbine stator case
KR101567266B1 (en) Combustor tail pipe, gas turbine with tail pipe, and method for manufacturing tail pipe
US8784037B2 (en) Turbine shroud segment with integrated impingement plate
US20190030593A1 (en) Method of manufacturing advanced features in a core for casting
JP2017526532A (en) Turbine blade investment casting with film hole protrusions for integrated wall thickness control
US20170175540A1 (en) Cooling circuit for a multi-wall blade
US6162347A (en) Co-machined bonded airfoil
US9932838B2 (en) Cooling circuit for a multi-wall blade
US10618106B2 (en) Core for casting a blade of a turbomachine
RU2745073C2 (en) Method for the formation of dust removing holes for the turbine blade and the coupled ceramic core
JP2006170204A (en) Turbine nozzle segment and its repair method
EP2775101B1 (en) Gas turbine blade
CN104582887A (en) Template for forming cooling passages in a turbine engine component
CN106794514A (en) Die-casting system for forming the utilization ceramic mold of the part that can be used in gas-turbine unit
CN111069607A (en) Forming method of complex multi-cavity narrow-runner injector
US20160333694A1 (en) Manufacture of metal core by using rapid prototyping method and method for manufacturing precision parts through hot isostatic pressing using same, and turbine blisk for driving liquid rocket turbo pump using same
KR102261351B1 (en) Method and assembly for forming components using a jacketed core
CN107309402A (en) For the method and component using chuck core formation part
RU2519003C1 (en) Method of fabrication of liquid-propellant rocket engine combustion chamber nozzle
JP6156326B2 (en) END PLATE FOR FUEL CELL, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND FUEL CELL
US20150202702A1 (en) Gas turbine engine cast structure method for finishing
CA2895729C (en) Shroud segment and method of manufacturing

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner