RU2688128C1 - Method for application of heat-insulating coating on solid fuel rocket engine body - Google Patents
Method for application of heat-insulating coating on solid fuel rocket engine body Download PDFInfo
- Publication number
- RU2688128C1 RU2688128C1 RU2018113901A RU2018113901A RU2688128C1 RU 2688128 C1 RU2688128 C1 RU 2688128C1 RU 2018113901 A RU2018113901 A RU 2018113901A RU 2018113901 A RU2018113901 A RU 2018113901A RU 2688128 C1 RU2688128 C1 RU 2688128C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fiberglass
- heat
- solid fuel
- rocket engine
- rocket
- Prior art date
Links
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 1
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K9/00—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
- F02K9/08—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof using solid propellants
- F02K9/32—Constructional parts; Details not otherwise provided for
- F02K9/34—Casings; Combustion chambers; Liners thereof
- F02K9/346—Liners, e.g. inhibitors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии нанесения теплозащитного покрытия из композиционных материалов и может быть использовано в ракетно-космической технике для защиты корпусов ракетных двигателей, работающих на твердом топливе, под воздействием повышенных температур, давления и скоростных потоков истекающих продуктов сгорания.The invention relates to the technology of applying a heat-shielding coating made of composite materials and can be used in rocket and space technology to protect the bodies of rocket engines operating on solid fuel, under the influence of elevated temperatures, pressure and high-speed flows of exhausted combustion products.
В процессе работы ракетного двигателя твердого топлива элементы его конструкции подвергаются значительному воздействию потока продуктов сгорания, имеющих высокую температуру и скорость. Это воздействие заключается в прогреве и эрозии материалов, из которых изготовлен ракетный двигатель твердого топлива.During the operation of a rocket engine of solid fuel, the elements of its design are exposed to a significant impact of the flow of combustion products with high temperature and speed. This effect consists in the heating and erosion of the materials from which the solid-fuel rocket engine is made.
Защитное покрытие корпусов ракетных двигателей твердого топлива должно быть сплошным, газонепроницаемым, иметь необходимую адгезию и эрозионную стойкость, обладать необходимой прочностью, упругостью, отвечать требованиям по толщине и массе.The protective coating of solid fuel rocket engines should be solid, gas-tight, have the necessary adhesion and erosion resistance, have the necessary strength, elasticity, meet the requirements for thickness and weight.
Известен способ нанесения теплозащитного покрытия из композиционных материалов (см. патент RU №2243401 С1, МПК F02K 9/34, опубл. 27.12.2004).A known method of applying a heat-shielding coating of composite materials (see patent RU No. 22343401 C1, IPC F02K 9/34, publ. 12/27/2004).
Недостатком данного способа является то, что в качестве теплозащитного покрытия используется резиновая смесь на основе каучука. Данное теплозащитное покрытие работоспособно при скоростях газового потока 30 м/с, что не обеспечивает необходимую эрозионную стойкость материала.The disadvantage of this method is that a rubber-based rubber compound is used as a heat shield. This heat-shielding coating is operable at gas flow rates of 30 m / s, which does not provide the necessary erosion resistance of the material.
Известен способ нанесения теплозащитного покрытия из композиционных материалов на корпус ракетного двигателя твердого топлива (см. патент RU №2256813 С2, МПК F02K 9/34, опубл. 20.07.2005).A known method of applying a heat-shielding coating of composite materials on the body of a solid-fuel rocket engine (see patent RU RU No. 2256813 C2, IPC F02K 9/34, publ. July 20, 2005).
Недостатком данного способа является то, что отформованное теплозащитное покрытие из резиновой смеси на основе каучука применяется для нанесения на цилиндрическую поверхность корпусов ракетных двигателей твердого топлива, т.к. любые изменения размеров и формы поверхности корпуса приводят к образованию воздушных полостей, т.е. участкам непроклея теплозащитного покрытия, и снижению адгезионных и эрозионных характеристик, ограничивает его технологические возможности.The disadvantage of this method is that the molded heat-shielding coating of rubber compound based on rubber is used for applying solid fuel on the cylindrical surface of the casing of rocket engines. any changes in the dimensions and shape of the surface of the housing lead to the formation of air cavities, i.e. areas neprokleya heat-shielding coating, and reduce adhesion and erosion characteristics, limits its technological capabilities.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение качества, надежности тепловой защиты и работоспособности корпуса ракетного двигателя твердого топлива, за счет применения эрозионностойкого теплозащитного покрытия и улучшения адгезионных характеристик с учетом конструктивных особенностей корпуса.The task of the invention is to improve the quality, reliability of thermal protection and performance of the rocket engine casing solid fuel, through the use of erosion-resistant heat-shielding coating and improve adhesion characteristics, taking into account the design features of the body.
Поставленная задача в способе нанесения теплозащитного покрытия на корпус ракетного двигателя твердого топлива из композиционных материалов на основе каучука, включающем подготовку поверхности корпуса, формование и размещение теплозащитного материала на поверхности корпуса, склейку и термообработку, достигается тем, что вместо резиновой смеси на основе каучука, на подготовленный для склейки корпус ракетного двигателя наносят слой эрозионностойкого материала стеклопластика, способом окружной намотки, с последующей механической обработкой его до необходимых размеров и получившееся кольцо сдвигают в сторону днища по поверхности корпуса, затем на него надевают отформованное из стеклопластика дно сложной конфигурации, и после склеивания их с корпусом производят окружную намотку стеклопластика необходимой толщины, на цилиндрическую часть корпуса, с последующей термообработкой.The task in the method of applying a heat-shielding coating on the body of a rocket engine of solid fuel from rubber-based composite materials, including preparing the surface of the case, molding and placing the heat-shielding material on the surface of the case, gluing and heat treatment, is achieved by replacing the rubber-based rubber compound on the rocket engine casing prepared for gluing is applied a layer of erosion-resistant fiberglass material, by a method of circumferential winding, followed by mechanical abotkoy it to the required size and the resulting ring is slid in the direction of the bottom surface of the housing, then it don molded from fiberglass bottom complex configuration, and after bonding them to the body circumferential winding fiberglass produce the required thickness for the cylindrical portion of the housing, with subsequent heat treatment.
Способ нанесения теплозащитного покрытия заключается в следующем:The method of applying a heat shield coating is as follows:
На фигуре представлен корпус ракетного двигателя твердого топлива 1 сложной конфигурации, на который наносится комбинированное теплозащитное покрытие из стеклопластика 4. В отличие от пластичной резиновой смеси стеклопластик является твердым непластичным композиционным материалом с высокой эрозионной стойкостью.The figure shows the body of a rocket engine solid fuel 1 complex configuration, which is applied to the combined heat-shielding coating of fiberglass 4. In contrast to the plastic rubber mixture fiberglass is a solid non-plastic composite material with high erosion resistance.
Перед нанесением теплозащитного покрытия корпус ракетного двигателя твердого топлива 1 подвергают ряду операций, таких как, пескоструйка, обезжиривание, необходимых для подготовки поверхности корпуса для лучшего склеивания. Затем на корпус 1 наматывают фторопластовую пленку и наносят слой стеклопластика необходимой толщины на цилиндрическую часть корпуса 1, способом окружной намотки. Сформировавшееся кольцо 2 механически обрабатывают до необходимого размера, сдвигают в сторону днища по поверхности корпуса. Затем на корпус надевают отформованное из стеклопластика дно 3 сложной конфигурации. Между корпусом 1, кольцом 2 и дном 3 наносится слой клея. После этого производят нанесение стеклопластика 4 методом окружной намотки необходимой толщины на цилиндрическую часть корпуса. Склейку деталей 2, 3, 4 с корпусом 1 производят клеем холодного и горячего отверждения. После нанесения клея горячего отверждения, корпус с нанесенным на него теплозащитным покрытием из стеклопластика помещают в печь, чтобы создать необходимую температуру полимеризации с последующим ступенчатым охлаждением.Before applying the heat-shielding coating, the casing of the rocket engine of solid fuel 1 is subjected to a series of operations, such as sandblasting, degreasing, necessary to prepare the surface of the casing for better gluing. Then, a fluoroplastic film is wound on the body 1 and a layer of fiberglass of the required thickness is applied on the cylindrical part of the body 1, by a method of circumferential winding. The formed
Технический результат достигается тем, что в качестве теплозащитного покрытия используется стеклопластик с температурой разрушения 2500 К, что при расчетной толщине теплозащитного покрытия обеспечивает работоспособность корпуса за полное время работы двигателя.The technical result is achieved by using fiberglass with a fracture temperature of 2500 K as a heat-shielding coating, which, with the calculated thickness of the heat-shielding coating, ensures the performance of the hull for the full time of engine operation.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018113901A RU2688128C1 (en) | 2018-04-16 | 2018-04-16 | Method for application of heat-insulating coating on solid fuel rocket engine body |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018113901A RU2688128C1 (en) | 2018-04-16 | 2018-04-16 | Method for application of heat-insulating coating on solid fuel rocket engine body |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2688128C1 true RU2688128C1 (en) | 2019-05-17 |
Family
ID=66578803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018113901A RU2688128C1 (en) | 2018-04-16 | 2018-04-16 | Method for application of heat-insulating coating on solid fuel rocket engine body |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2688128C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2117810C1 (en) * | 1996-11-21 | 1998-08-20 | Открытое акционерное общество "Станкомаш" | Method of connection of end sealing collars with inner surface of rocket engines housing |
| US6102241A (en) * | 1996-10-23 | 2000-08-15 | Palazzo; David T. | Extruded polymer tank and method of making same |
| RU2243401C1 (en) * | 2003-06-24 | 2004-12-27 | Федеральное Государственное унитарное предприятие "Государственное научно-производственное предприятие "Сплав" | Method to protect inner surface of rocket engine housing |
| RU2256813C2 (en) * | 2003-08-28 | 2005-07-20 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Method of application of elastic coating to inner surface of body |
| RU2554683C1 (en) * | 2014-02-27 | 2015-06-27 | Публичное акционерное общество "Научно-производственное объединение "Искра" (ПАО "НПО "Искра") | Fabrication of inner heat-insulating coating with fabric protective-adhesive ply for solid-propellant rocket engine body |
-
2018
- 2018-04-16 RU RU2018113901A patent/RU2688128C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6102241A (en) * | 1996-10-23 | 2000-08-15 | Palazzo; David T. | Extruded polymer tank and method of making same |
| RU2117810C1 (en) * | 1996-11-21 | 1998-08-20 | Открытое акционерное общество "Станкомаш" | Method of connection of end sealing collars with inner surface of rocket engines housing |
| RU2243401C1 (en) * | 2003-06-24 | 2004-12-27 | Федеральное Государственное унитарное предприятие "Государственное научно-производственное предприятие "Сплав" | Method to protect inner surface of rocket engine housing |
| RU2256813C2 (en) * | 2003-08-28 | 2005-07-20 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Method of application of elastic coating to inner surface of body |
| RU2554683C1 (en) * | 2014-02-27 | 2015-06-27 | Публичное акционерное общество "Научно-производственное объединение "Искра" (ПАО "НПО "Искра") | Fabrication of inner heat-insulating coating with fabric protective-adhesive ply for solid-propellant rocket engine body |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7918081B2 (en) | Flame prevention device | |
| US8272843B1 (en) | TBC with fibrous reinforcement | |
| US10792891B2 (en) | Polymer matrix-ceramic matrix hybrid composites for high thermal applications | |
| JP6138786B2 (en) | Near net shape panel and method therefor | |
| US10641178B2 (en) | Fire protection of a fan casing made of composite | |
| JP6556147B2 (en) | Fire resistance of parts made of three-dimensional woven composite materials | |
| US20190160765A1 (en) | Casing of reinforced composite material, and a method of fabricating it | |
| CN112654495A (en) | Blade made of composite material and provided with a protective film for reinforcing erosion and relative protection method | |
| US11002148B2 (en) | Method for forming a composite part of a gas turbine engine | |
| CN109282139B (en) | Composite material gas cylinder and preparation method thereof | |
| US5979826A (en) | Hybrid composite article and missile components and their fabrication | |
| RU2688128C1 (en) | Method for application of heat-insulating coating on solid fuel rocket engine body | |
| CN110056432A (en) | The thermoplastic pipe and component of Thermal protection | |
| KR20120004853A (en) | A method for improving bonding property between rubber and epoxy-composite | |
| US11560798B2 (en) | Component shielding | |
| JP6717744B2 (en) | How to connect the skirt to the propulsion unit body casing | |
| CN109605776B (en) | Method for forming fiber winding solidified rocket motor multiphase heat insulating layer | |
| RU156751U1 (en) | SOLID FUEL ROCKET ENGINE HOUSING | |
| RU2415289C1 (en) | Manufacturing method of inner thermal protective coating of rocket engine housing | |
| RU2064600C1 (en) | Method of formation heat-protective coating for solid-propellant rocket engine | |
| RU2336259C2 (en) | Armor cover for insert charge of composite solid propellant and method of its manufacture | |
| RU2243401C1 (en) | Method to protect inner surface of rocket engine housing | |
| RU2266422C1 (en) | Method to form heat protective coating of rocket engine combustion chamber | |
| RU2480611C1 (en) | Manufacturing method of liquid-propellant engine chamber | |
| ES2399008T3 (en) | Pressure vessel for use at high temperatures and a manufacturing process |