RU2624384C1 - Manufacture method for destructible cover of launching tube containing spherical segment - Google Patents
Manufacture method for destructible cover of launching tube containing spherical segment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2624384C1 RU2624384C1 RU2016124885A RU2016124885A RU2624384C1 RU 2624384 C1 RU2624384 C1 RU 2624384C1 RU 2016124885 A RU2016124885 A RU 2016124885A RU 2016124885 A RU2016124885 A RU 2016124885A RU 2624384 C1 RU2624384 C1 RU 2624384C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spherical segment
- sublayer
- fiberglass
- binder
- cover
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41F—APPARATUS FOR LAUNCHING PROJECTILES OR MISSILES FROM BARRELS, e.g. CANNONS; LAUNCHERS FOR ROCKETS OR TORPEDOES; HARPOON GUNS
- F41F3/00—Rocket or torpedo launchers
- F41F3/04—Rocket or torpedo launchers for rockets
- F41F3/077—Doors or covers for launching tubes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к изготовлению стеклопластиковых разрушаемых крышек пусковых труб и средств защиты технологических сосудов.The invention relates to the manufacture of fiberglass destructible caps of launch tubes and protective equipment for process vessels.
Известен способ изготовления изделий из стеклопластика, включающий пропитку многослойной стеклоткани органическим связующим, формование и отверждение связующего, причем после отверждения связующего проводят термообработку (RU 2266928 C1, C08J 5/24, C08L 83/10, 2005).A known method of manufacturing fiberglass products, including impregnating a multilayer fiberglass with an organic binder, molding and curing the binder, and after curing the binder, heat treatment is carried out (RU 2266928 C1, C08J 5/24, C08L 83/10, 2005).
Однако целевые характеристики стеклопластиковых изделий, изготавливаемых по этому способу, не отвечают целевым характеристикам стеклопластиковых разрушаемых крышек пусковых труб, т.е. известный способ имеет ограниченную область использования.However, the target characteristics of the fiberglass products manufactured by this method do not meet the target characteristics of the fiberglass destructible launch tube caps, i.e. The known method has a limited scope.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков с заявляемым изобретением является способ изготовления разрушаемой крышки пусковой трубы, содержащей сферический сегмент из композиционного материала (например, стеклопластика), который реализуется при изготовлении разрушаемой крышки пусковой трубы по патенту RU 2460960 C1 (F41F 3/077, 2012). Известный способ включает разделение сферического сегмента на доли (индивидуальные сегменты) с образованием кольцевого щелевого зазора, расположенного концентрично продольной оси сферического сегмента, и меридионально расположенных зазоров, заполнение щелевых зазоров заливочной композицией (композиционным материалом на основе эпоксидных смол) меньшей прочности, чем прочность материала сферического сегмента, с образованием единого сферического сегмента, установку единого сферического сегмента на опорное кольцо.The closest in combination of essential features with the claimed invention is a method of manufacturing a destructible launch tube cover containing a spherical segment of a composite material (for example, fiberglass), which is implemented in the manufacture of a destructible launch tube cover according to patent RU 2460960 C1 (F41F 3/077, 2012) . The known method includes dividing the spherical segment into lobes (individual segments) with the formation of an annular gap gap located concentrically to the longitudinal axis of the spherical segment, and meridionally located gaps, filling gap gaps with a filling composition (epoxy resin-based composite material) of lower strength than the strength of the spherical material segment, with the formation of a single spherical segment, the installation of a single spherical segment on the support ring.
Однако известное изобретение по п. RU 2460960 С1, по существу, направлено на решение задачи создания конструкции крышки пусковой трубы, обеспечивающей прочность и герметичность при воздействии достаточно высокого наружного давления и, вместе с тем, разрушающейся при незначительном избыточном давлении в подкрышечном объеме, что касается особенностей собственно способа изготовления разрушаемой крышки, то в патентном описании RU 2460960 С1 они приведены не достаточно полно. Известное решение предполагает контактное формование сферического сегмента из стеклопластика и отверждение полимерного связующего. Процесс отверждения связующего сопровождается термической и химической усадками полимерного связующего, что приводит к возникновению внутренних напряжений в материале сферического сегмента. Кроме того, полимеризация слоев стеклоткани сферического сегмента может происходить с задержкой во времени при укладке очередного слоя стеклоткани и нанесения полимерного связующего на уже имеющийся слой, что приводит к неравномерному процессу усадки сферического сегмента по его толщине и сжатию слоев стеклоткани, что ведет к появлению дополнительных внутренних напряжений. В зависимости от того, на выпуклом (формование на пуансоне) или вогнутом (формовании в матрице) основании изготавливается сферический сегмент слои отверждаются последовательно от внутреннего слоя к наружному или наоборот и, соответственно, поле внутренних напряжений будет зависеть от формы базовой оснастки. Таким образом изготовление разрушаемой крышки из стеклопластика сопровождается возникновением внутренних напряжений в материале сферического сегмента. В процессе эксплуатации крышки остаточные внутренние напряжения могут вызвать трещинообразование, например, в зоне соединения долей (индивидуальных сегментов) сферического сегмента, что снижает эксплуатационную надежность крышки, к которой предъявляются достаточно высокие требования по прочности и герметичности.However, the known invention according to p. RU 2460960 C1, essentially, is aimed at solving the problem of creating the design of the lid of the launch tube, providing strength and tightness when exposed to a sufficiently high external pressure and, at the same time, collapsing with a slight excess pressure in the axillary volume, as features of the actual method of manufacturing destructible cover, then in the patent description RU 2460960 C1 they are not given fully enough. A known solution involves contact molding a fiberglass spherical segment and curing the polymer binder. The curing process of the binder is accompanied by thermal and chemical shrinkage of the polymer binder, which leads to internal stresses in the material of the spherical segment. In addition, the polymerization of fiberglass layers of the spherical segment can occur with a time delay when laying the next fiberglass layer and applying a polymer binder to an existing layer, which leads to an uneven process of shrinkage of the spherical segment by its thickness and compression of the fiberglass layers, which leads to the appearance of additional internal stresses. Depending on whether a spherical segment is made on a convex (molding on a punch) or concave (molding on a matrix) layer, the layers are cured sequentially from the inner layer to the outer or vice versa and, accordingly, the field of internal stresses will depend on the shape of the base tooling. Thus, the manufacture of a destructible fiberglass cover is accompanied by the occurrence of internal stresses in the material of the spherical segment. During operation of the lid, residual internal stresses can cause cracking, for example, in the area where the lobes (individual segments) of the spherical segment are connected, which reduces the operational reliability of the lid, which requires rather high strength and tightness requirements.
Предлагаемое изобретение решает задачу снижения уровня остаточных внутренних напряжений, возникающих при контактном формовании и отверждении стеклопластикового сферического сегмента разрушаемой крышки.The present invention solves the problem of reducing the level of residual internal stresses that occur during contact molding and curing of the fiberglass spherical segment of the destructible cover.
Указанная задача решается благодаря тому, что предложен способ изготовления разрушаемой крышки пусковой трубы, содержащей сферический сегмент из стеклопластика, включающий обеспечение ответной базовой матрицы («негативной» оснастки) из материала, идентичного материалу сферического сегмента, контактное формование заготовки сферического сегмента путем нанесения на ответную базовую матрицу стеклоткани, пропитанной связующим, отверждение связующего, причем при формовании сферического сегмента формируют по меньшей мере два подслоя стеклопластика так, чтобы толщина предыдущего подслоя была равна толщине последующего подслоя, при этом последующий подслой наносят поверх предыдущего подслоя после частичного отверждения связующего предыдущего подслоя, механическую обработку заготовки сферического сегмента с обеспечением заданных размеров, разделение сферического сегмента на доли (индивидуальные сегменты) с образованием щелевых зазоров, заполнение щелевых зазоров заливочной композицией меньшей прочности, чем прочность материала сферического сегмента, с образованием единого сферического сегмента.This problem is solved due to the fact that a method for manufacturing a collapsible launch tube cover containing a spherical segment of fiberglass is proposed, which includes providing a response base matrix (“negative” tooling) from a material identical to the material of the spherical segment, contact molding the blank of the spherical segment by applying to the response base a matrix of fiberglass impregnated with a binder, curing the binder, and at least two sublayers of st fiberglass so that the thickness of the previous sublayer was equal to the thickness of the subsequent sublayer, while the subsequent sublayer is applied on top of the previous sublayer after partial curing of the binder of the previous sublayer, machining the billet of the spherical segment to ensure specified sizes, dividing the spherical segment into lobes (individual segments) with the formation of slit gaps, filling gap gaps with a filling composition of lower strength than the strength of the material of the spherical segment, with formed I eat a single spherical segment.
Технический результат использования изобретения состоит в том, что оно обеспечивает повышение эксплуатационной надежности разрушаемой крышки.The technical result of the use of the invention is that it provides increased operational reliability of the destructible cover.
На фиг. 1 схематично показана разрушаемая крышка, установленная на пусковой трубе, общий вид, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, вид в плане; на фиг. 3-соединение смежных долей сферического сегмента крышки, поперечный разрез по А-А на фиг. 2, повернуто, масштаб условный; на фиг. 4 - базовая матрица с заготовкой сферического сегмента, продольный разрез.In FIG. 1 schematically shows a destructible cap mounted on a launch tube, general view, longitudinal section; in FIG. 2 - same, plan view; in FIG. 3-connection of adjacent shares of the spherical segment of the cover, a cross section along aa in FIG. 2, rotated, conditional scale; in FIG. 4 - base matrix with a spherical segment blank, longitudinal section.
В варианте осуществления изобретения предлагаемый способ реализуется при изготовлении разрушаемой крышки пусковой трубы, которая используется в качестве передней крышки, например, контейнера для хранения и пуска ракеты. Разрушаемая крышка выполнена в виде сферического сегмента 1, который закреплен на опорном кольце 2 с помощью прижимного кольца 3. Опорное кольцо 2 имеет фланец «а», устанавливаемый на соответствующем торце пусковой трубы (на чертеже не показано) при закрывании последней крышкой. Сферический сегмент выполнен из стеклопластика и разделен на доли (индивидуальные сегменты) 4. В вершине сферического сегмента 1 выполнено сквозное отверстие, которое закрыто втулкой 5. Сферический сегмент имеет зону, в которой плоскости раздела смежных долей 4 сферического сегмента расположены в меридиональных плоскостях. Втулка 5 и доли 4 сферического сегмента выполнены с образованием кольцевого щелевого зазора «b», расположенного концентрично продольной оси 6 сферического сегмента 1 и меридионально расположенных щелевых зазоров «с». Щелевые зазоры «b» и «с» заполнены заливочной композицией (композиционным материалом) меньшей прочности, чем прочность материала долей 4 и втулки 5. При этом заливочная композиция образует единое целое с материалом сферического сегмента и втулки. При толщине сферического сегмента 20 мм ширина щелевого зазора не более 2 мм. В варианте выполнения заливочная композиция, заполняющая каждый из меридионально расположенных щелевых зазоров, представляет собой две объемные части «d» и «е», одна из которых частично заполняет щелевой зазор с образованием продольной выемки (продольного паза), на поверхности которой нанесена антиадгезионная композиция (антиадгезионный материал) «f», поверх которой выемка заполнена второй объемной частью заливочной композиции. В качестве антиадгезионной композиции может быть использован, например, раствор воска в бензине. В варианте осуществления изобретения выемка, заполненная объемной частью «е» заливочной композиции, находится с выпуклой стороны сферического сегмента. Этот вариант является предпочтительным. В другом варианте выполнения (на чертеже не показано) эта выемка находится с вогнутой стороны сферического сегмента. Формование сферического сегмента выполняют в ответной базовой матрице 7 из материала, идентичного материалу сферического сегмента 1.In an embodiment of the invention, the proposed method is implemented in the manufacture of a destructible launch tube cover, which is used as a front cover, for example, a container for storing and launching a rocket. Destructible cover is made in the form of a
В варианте осуществления изобретения основные операции заявляемого способа заключаются в следующем:In an embodiment of the invention, the main operations of the proposed method are as follows:
- обеспечение ответной базовой матрицы («негативной» оснастки) из композиционного материала (стеклопластика), идентичного материалу сферического сегмента разрушаемой крышки;- providing a response base matrix (“negative” equipment) of a composite material (fiberglass) identical to the material of the spherical segment of the collapsible cover;
- приготовление связующего;- preparation of a binder;
- формование сферического сегмента (по существу - заготовки сферического сегмента) из стеклопластика путем нанесения на ответную базовую матрицу (подготовленную оснастку) стеклоткани, пропитанной связующим, и отверждение связующего. В варианте выполнения при формовании сферического сегмента формируют, например, два подслоя стеклопластика. Сначала формуют базовый подслой толщиной, например, 10 мм, состоящий, например, из 25 слоев стеклоткани. После частичного отверждения базового подслоя поверх него наносят второй подслой с такими же характеристиками, как у предыдущего базового подслоя;- forming a spherical segment (essentially a billet of a spherical segment) of fiberglass by applying to the response base matrix (prepared snap) fiberglass impregnated with a binder, and curing the binder. In an embodiment, when forming a spherical segment, for example, two fiberglass sublayers are formed. First, a base sublayer is formed with a thickness of, for example, 10 mm, consisting, for example, of 25 layers of fiberglass. After partial curing of the base sublayer, a second sublayer with the same characteristics as the previous base sublayer is applied over it;
- выдержка сферического сегмента в цеховых (т.е. нормальных) условиях, например, в течение 24-72 ч;- exposure of the spherical segment in the shop (i.e. normal) conditions, for example, within 24-72 hours;
- термическая обработка сферического сегмента в заданном режиме совместно с оснасткой;- heat treatment of a spherical segment in a given mode together with equipment;
- дополнительная термическая обработка сферического сегмента в заданном режиме в свободном состоянии (т.е. без оснастки), например, при 90°С в течение 24 ч;- additional heat treatment of the spherical segment in a given mode in a free state (i.e. without rigging), for example, at 90 ° C for 24 hours;
- выдержка сферического сегмента в цеховых условиях, например, не менее 24 ч;- exposure of the spherical segment in the workshop, for example, at least 24 hours;
- механическая обработка сферического сегмента (по существу - заготовки сферического сегмента) с обеспечением заданных (по чертежу) размеров;- machining of the spherical segment (essentially - the workpiece of the spherical segment) to ensure the specified (according to the drawing) sizes;
- разделение сферического сегмента на доли (индивидуальные сегменты) 4 с образованием щелевых зазоров;- division of the spherical segment into fractions (individual segments) 4 with the formation of gap gaps;
- приготовление заливочной композиции меньшей прочности, чем прочность материала сферического сегмента;- preparation of a casting composition of lower strength than the strength of the material of the spherical segment;
- заполнение щелевых зазоров заливочной композицией с образованием единого сферического сегмента;- filling gap gaps with the casting composition with the formation of a single spherical segment;
- выдержка единого сферического сегмента для отверждения заливочной композиции;- exposure of a single spherical segment for curing the casting composition;
- термическая обработка единого сферического сегмента в заданном режиме;- heat treatment of a single spherical segment in a given mode;
- выдержка единого сферического сегмента в цеховых условиях в течение, например, не менее 2 ч.;- exposure of a single spherical segment in workshop conditions for, for example, at least 2 hours;
- установка единого сферического сегмента во фланец «а» опорного кольца 2.- installation of a single spherical segment in the flange "a" of the
Формование и отверждение сферического сегмента в базовой матрице (иначе: «негативное» формование или формование на «негативной» оснастке) обеспечивает получение сферического сегмента, наружная поверхность которого точно воспроизводит форму внутренней поверхности матрицы. При формовании в матрице упомянутые подслои стеклопластика отверждаются последовательно от наружного подслоя (прилегающего к матрице) к внутреннему подслою. Благодаря использованию, согласно предлагаемому способу оснастки из материала, идентичного материалу сферического сегмента, при формовании и отверждении, а также термообработке обеспечивается контакт сферического сегмента по всей внутренней поверхности матрицы за счет равных коэффициентов расширения материалов и минимизируется возможность появления изгибных напряжений, которые не могут быть гарантировано сняты термообработкой. Исследования деформаций и напряжений, возникающих в сферическом сегменте в процессе отверждения, показали, что в сравнении с традиционно применяющейся технологией контактного формования на выпуклом основании (на ответном базовом пуансоне) контактное формование на вогнутом основании (в ответной базовой матрице), при прочих равных условиях, позволяет существенно понизить уровень остаточных внутренних напряжений (примерно в 1,3 раза) для рассматриваемой разрушаемой крышки (т.е. крышки, имеющей данное схемно-конструктивное исполнение).The molding and curing of the spherical segment in the base matrix (otherwise: "negative" molding or molding on the "negative" tooling) provides a spherical segment, the outer surface of which accurately reproduces the shape of the inner surface of the matrix. When molded in a matrix, said fiberglass sublayers cure sequentially from the outer sublayer (adjacent to the matrix) to the inner sublayer. Due to the use, according to the proposed method, a tool made of a material identical to the material of the spherical segment during molding and curing, as well as heat treatment, the contact of the spherical segment over the entire inner surface of the matrix is ensured due to the equal expansion coefficients of the materials and the possibility of bending stresses, which cannot be guaranteed, is minimized removed by heat treatment. Studies of deformations and stresses arising in the spherical segment during the curing process showed that, in comparison with the traditionally used technology of contact molding on a convex base (on the reciprocal base punch), contact molding on a concave base (in the response base matrix), ceteris paribus, allows to significantly reduce the level of residual internal stresses (approximately 1.3 times) for the destructible cover under consideration (i.e., a cover having this circuit design).
Таким образом, заявляемый способ изготовления разрушаемой крышки пусковой трубы, содержащей сферический сегмент из стеклопластика, благодаря, в частности, особенности входящих в способ операций формования и отверждения связующего, осуществляемых на «негативной» оснастке из материала, идентичного материалу сферического сегмента, обеспечивает возможность снижения уровня остаточных внутренних напряжений в материале сферического сегмента, что, в конечном счете, обеспечивает повышение эксплуатационной надежности крышки.Thus, the inventive method of manufacturing a destructible cover of the launch tube containing a spherical segment made of fiberglass, due, in particular, the features included in the method of molding and curing the binder, carried out on the "negative" tooling from a material identical to the material of the spherical segment, makes it possible to reduce the level residual internal stresses in the material of the spherical segment, which, ultimately, provides increased operational reliability of the cover.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016124885A RU2624384C1 (en) | 2016-06-21 | 2016-06-21 | Manufacture method for destructible cover of launching tube containing spherical segment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016124885A RU2624384C1 (en) | 2016-06-21 | 2016-06-21 | Manufacture method for destructible cover of launching tube containing spherical segment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2624384C1 true RU2624384C1 (en) | 2017-07-03 |
Family
ID=59312740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016124885A RU2624384C1 (en) | 2016-06-21 | 2016-06-21 | Manufacture method for destructible cover of launching tube containing spherical segment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2624384C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111322909A (en) * | 2020-03-03 | 2020-06-23 | 南京航空航天大学 | Integrally-broken-type frangible cover with stepped cutting plane and preparation method thereof |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6561074B1 (en) * | 1977-07-28 | 2003-05-13 | Raytheon Company | Shipboard point defense system and elements therefor |
| RU2460960C1 (en) * | 2011-04-13 | 2012-09-10 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро специального машиностроения" | Launch tube collapsible cap |
| RU2545222C1 (en) * | 2013-11-05 | 2015-03-27 | Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения | Collapsible cap of launch tube |
-
2016
- 2016-06-21 RU RU2016124885A patent/RU2624384C1/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6561074B1 (en) * | 1977-07-28 | 2003-05-13 | Raytheon Company | Shipboard point defense system and elements therefor |
| RU2460960C1 (en) * | 2011-04-13 | 2012-09-10 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро специального машиностроения" | Launch tube collapsible cap |
| RU2545222C1 (en) * | 2013-11-05 | 2015-03-27 | Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения | Collapsible cap of launch tube |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111322909A (en) * | 2020-03-03 | 2020-06-23 | 南京航空航天大学 | Integrally-broken-type frangible cover with stepped cutting plane and preparation method thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2438866C2 (en) | Method of producing structural component from composite material reinforced by fibres for aerospace engineering, moulding core for production of said component, and component thus produced and/or by means of said core | |
| CN105003354B (en) | Preparation method of soft partition plate for double pulse engine | |
| US11913499B2 (en) | Method for producing a positive-locking load application for rod-shaped fiber composite structures, and the design thereof | |
| US11097450B2 (en) | Core system, use of the core system in the production of a fiber composite component and method for producing a fiber composite component | |
| ITUA20164707A1 (en) | PRESSURE CONTAINER | |
| RU2653822C2 (en) | Integrated connecting rod and method of its manufacture | |
| CN103660311A (en) | Integral forming method of changeable-thickness complex-structure composite connector | |
| JP6713920B2 (en) | High pressure tank | |
| CA2655709A1 (en) | Method for producing a fibre composite component for aviation and spaceflight | |
| US9347610B1 (en) | Techniques for making pressure vessels as unitary structures of composite materials | |
| RU2624384C1 (en) | Manufacture method for destructible cover of launching tube containing spherical segment | |
| CN105090305A (en) | Composite material hollow spring, manufacturing method and manufacturing die | |
| US8501073B2 (en) | Device for injecting a resin into at least one fibre layer of a fibre-reinforced product to be manufactured | |
| CN109736966B (en) | Shaping-free forming method for end face of silver-embedded wire explosive column of solid rocket engine | |
| JP2019142014A (en) | Manufacturing method of metal and resin compound structural body | |
| US20200023593A1 (en) | Method of manufacturing hollow composite structure | |
| US20160167319A1 (en) | Thread Manufacture for Filament Wound Mandrel | |
| FR3100741B1 (en) | HOLLOW PART MANUFACTURING DEVICE | |
| JP7351267B2 (en) | High pressure tank manufacturing method | |
| PL425754A1 (en) | Method for making sand moulds, secured by the protective coating | |
| JP7338575B2 (en) | high pressure tank | |
| CN106584719A (en) | Lightweight core die applicable to composite resin transfer molding technology | |
| JP7143745B2 (en) | Method for manufacturing resin pipe | |
| DE102013109460A1 (en) | Container made of fiber composite materials with internal functional layer and method for its production | |
| US3284556A (en) | Method for injection of transfer molding laminated pressure vessels |