×
11.03.2019
219.016.da22

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ СКРЕПЛЕНИЯ БРОНИРОВАННОГО ЗАРЯДА ТВЕРДОГО РАКЕТНОГО ТОПЛИВА ТОРЦЕВОГО ГОРЕНИЯ С КОРПУСОМ РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области изготовления зарядов твердого ракетного топлива (ТРТ). Предложен способ скрепления бронированного заряда ТРТ торцевого горения с корпусом двигателя. Способ включает покрытие боковой поверхности заряда антиадгезивом, приготовление и дозирование навески скрепляющего полимерного жидковязкого состава на дно корпуса, покрытого адгезионным составом, центрирование заряда относительно корпуса, погружение бронированного торца заряда в скрепляющий полимерный жидковязкий состав и фиксирование заряда в корпусе. В качестве покрытия боковой поверхности заряда антиадгезивом используют полиэтиленовую ленту с липким слоем. На внешней поверхности торцевого бронепокрытия заряда выполняют центральный выступ. Навеску скрепляющего полимерного жидковязкого состава дозируют в корпус из условия вытеснения его в боковой зазор между корпусом и боковой поверхностью заряда. Изобретение позволяет обеспечить надежность и эффективность использования заряда. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 3 табл.

Патентуемое изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при отработке, проектировании и изготовлении бронированных зарядов твердого ракетного топлива (ТРТ) торцевого горения к ракетным двигателям (РД), газогенераторам (ГГ) и другим энергоисточникам как в ракетной технике, так и в других отраслях промышленности.

Заряды из баллиститного ТРТ или термопластичного смесевого твердого топлива (СТТ), бронированные по торцу и боковой поверхности, как правило, размещаются в камерах сгорания (КС) РД и ГГ в виде свободно вложенных моноблоков. Однако такая схема размещения заряда в КС допустима только для кратковременно работающих устройств (РД, ГГ и др.). При длительном функционировании (ГГ, РД) - более 10...20 с - бронепокрытие свободно вложенного заряда прогорает (из-за перетока продуктов сгорания (ПС) заряда над его боковой поверхностью). Для обеспечения надежности функционирования зарядов, при боевом использовании, такие заряды бронированным торцем скрепляют с передним днищем РД (ГГ). Это позволяет исключить перетоки высокотемпературных газов вдоль боковой бронированной поверхности заряда, предотвратить преждевременный прогар бронепокрытия и тем самым обеспечить как заданный закон газообразования для РД (ГГ), так и разгрузить задний, сопловой торец заряда от высоких сжимающих напряжений.

Известны способы скрепления заряда с передней крышкой ГГ (РД), например, по пат. RU 2232284.

Изобретение по пат. RU 2232284 от 10.07.2004 г. принято авторами за прототип.

Однако недостатком прототипа является:

- отсутствие оптимальных температурно-временных технологических режимов вклейки заряда в корпус РД (ГГ) и режимов полимеризации;

- отсутствие конкретных рекомендаций по использованию полимерных материалов для вклейки и заполнению узкого щелевого зазора между зарядом и корпусом.

Технической задачей изобретения является разработка способа скрепления и фиксации в поперечном и продольном направлениях в корпусе энергоисточника (ГГ, РД) бронированного заряда ТРТ торцевого горения, обеспечивающего высокую технологичность, надежность и эффективность использования заряда в составе энергоисточника.

Технический результат изобретения заключается в способе скреплении бронированного заряда ТРТ торцевого горения с корпусом двигателя, включающим покрытие боковой поверхности заряда антиадгезивом, приготовление и дозирование навески скрепляющего полимерного жидковязкого состава (ПЖВС) на дно корпуса, покрытого адгезионным составом, центрирование заряда относительно корпуса, погружение бронированного торца заряда в скрепляющий ПЖВС и фиксирование заряда в корпусе, а в качестве покрытия боковой поверхности заряда антиадгезива используют полиэтиленовую ленту с липким слоем, на внешней поверхности торцевого бронепокрытия заряда выполняют центральный выступ высотой (1,0...2,0)δ, где δ - толщина бокового зазора между зарядом и корпусом, навеску скрепляющего ПЖВС дозируют в корпус из условия вытеснения его в боковой зазор между корпусом и боковой поверхностью заряда на длину - 0,2...0,8 длины заряда и с обеспечением толщины слоя полимерного состава, скрепляющего торец заряда с дном корпуса (1,0...2,0)δ, при этом в качестве скрепляющего ПЖВС используют полимерную композицию на основе сложного полиэфира, модифицированного изоцианатом, в которую непосредственно перед дозированием вводят катализатор отверждения трис-(ацетилацетонато) марганец III (AAMn), причем полученный состав используют для дозирования в течение не более 1,5 ч, бронированный торец заряда погружают в скрепляющий ПЖВС при температуре 15...35°С с проворачиванием со скоростью 0,5...1,0 об/мин и фиксируют заряд в корпусе, после чего осуществляют полимеризацию в течение не менее 48 часов при указанной температуре. В качестве сложного полиэфира используют полиэтиленгликольадипинат, а в качестве изоцианата - гексаметилендиизоцианат и/или сочетание гексаметиленизоцианата с трифенилметантриизоцианатом.

Патентуемый способ поясняется на чертеже, где дана технологическая схема скрепления заряда ТРТ с корпусом РД.

Сущность изобретения заключается в следующем:

1. В скреплении бронированного торца заряда с дном корпуса газогенератора (ракетного двигателя) через эластичный полимерный состав с обеспечением плотного и монолитного заполнения последним бокового зазора между боковой поверхностью заряда и корпусом. Это позволяет практически исключить зазор между зарядом и стенкой камеры сгорания (ГТ, РД) и тем самым устранить воздействие высокотемпературных ПС на бронепокрытие заряда в составе ГТ (РД). При этом нанесение на боковую поверхность заряда полиэтиленовой пленки с липким слоем исключает отрывные (сдвиговые) напряжения на боковой поверхности заряда, присущие скрепленным с корпусом заряда РД.

Дня осуществления эффективного и технологичного скрепления торца заряда с корпусом ракетного двигателя и заполнения бокового зазора между корпусом и зарядом используют полимерную композицию на основе сложного полиэфира, наполненного техническим углеродом и модифицированного гексаметилендиизоционатом или сочетанием гексаметилендиизоцианата с трифенилметантриизоционатом (Россия, патент №2203201), обеспечивающими удовлетворительную растекаемость состава в узком зазоре и его последующую отверждаемость.

2. В дозировании скрепляющего полимерного состава в корпус из условия вытеснения его (при погружении заряда в корпус) в боковой зазор между корпусом и зарядом на длину (0,2...0,8)L. Пределы по длине заполнения зазора обусловлены как требованиями по обеспечению работоспособности заряда, так и возможностями реологических характеристик скрепляющего состава.

3. В использовании в скрепляющем составе в качестве катализатора отверждения трис-(ацетилоацетонато) марганца III (AAMn), обеспечивающего высокую живучесть (до 1,5 час) полимерного скрепляющего состава при изготовлении партии (группы) зарядов и приемлемую для промышленного производства продолжительность полимеризации (48 часов) при нормальных температурах производственных помещений (15...35°С), что позволяет исключить из технологического процесса использование специальных полимеризационных систем (камер) значительного объема с повышенными температурами (60...80°С и более) и тем самым повысить экономичность и технологичность техпроцесса изготовления зарядов.

4. В проворачивании заряда по окончании процесса погружения в скрепляющий состав, что позволяет исключить захлопывание воздуха у торца заряда. При этом как показали результаты практической реализации способа проворот должен осуществляться с угловой скоростью 0,5...1,0 об/мин.

При малых скоростях проворота заряда (менее 0,5 об/мин) не обеспечивается эффективное удаление воздуха из зоны контакта "торец заряда - скрепляющий состав", при скоростях проворота заряда более 1 об/мин возможно "расплескивание" состава в зазоре, что снижает качество вклейки заряда в ГГ (РД) в целом.

5. В оснащении торцевого бронепокрытия заряда, вклеиваемого в корпус, центральным выступом высотой (1,0...2,0)δ, что обеспечивает фиксированную толщину скрепляющего состава на торце заряда (в указанных пределах) и удовлетворительное заполнение им бокового зазора между корпусом и боковой поверхностью заряда.

Примеры реализации способа:

Пример 1. Скреплению с корпусом подвергался заряд для ГГ из термопластичного СТТ бронированный по торцу и боковой поверхности бронепокрытием на основе ацетилцеллюлозы. Размеры заряда: длина - 300 мм, диаметр - 90 мм, толщина бокового бронепокрытия - 2,5 мм, толщина торцевого бронепокрытия - 4 мм. Скрепление осуществлялось наполненным (10-12% сажи) полиэтиленгликольадипинатным составом, модифицированным гексаметилендиизоцианатом. В приготовленный скрепляющий состав непосредственно перед дозированием навесок в корпус ГГ вводился катализатор отверждения (AAMn) в количестве 0,02...0,03% (мас.) по отношению к массе скрепляющего состава. Дозирование скрепляющего состава осуществляли из расчета обеспечения заполнения им бокового зазора между боковой поверхностью заряда и корпуса ГГ на длину ˜0,5L. На боковую поверхность заряда наносили 1...2 слоя полиэтиленовой ленты с липким слоем. При погружении заряда в ПЖВС осуществляли проворачивание с угловой скоростью ˜1 об/мин, в т.ч. в течение 1 мин после достижения упора в днище корпуса.

Полимеризацию осуществляли при температуре производственного помещения 25...27°С. Фактическое время полимеризации составило 50 часов. Оценка качества скрепления и растекаемости приведена в таблицах 1, 2, 3.

Примеры 2, 3. Скреплению подвергались: заряд из баллиститного ТРТ длиной 420 мм и удлиненный (700 мм) заряд из медленно горящего СТТ. Скрепляющий состав аналогично примеру 1, при этом в качестве модификатора использовали сочетание гексаметилендиизоционата с трифенилметантриизоционатом. Режимы скрепления и оценка качества скрепления приведены в таблицах 1, 2, 3.

Как видно из таблиц, принятые в патентуемом техническом решении рецептурно-технологические параметры обеспечивают технологичность, низкий уровень температур полимеризации и ее приемлемую продолжительность и эффективность скрепления заряда (высокая прочность на растяжение) с днищем корпуса, а заполнение бокового зазора - повышенную надежность эксплуатации заряда в составе энергоисточника (ГГ, РД), что и характеризует положительный результат патентуемого изобретения.

Таблица 1
Зависимость механических характеристик скрепляющего состава от времени полимеризации
ХарактеристикиОбразцы
123456
Температура полимеризации, °С202020202020
Время полимеризации, час30404872144240
Механические характеристики состава при разрыве, t=23±2°C
- предел прочности при растяжении, кгс/см2Состав недополимеризованный, липкийСостав мягкий, липкость отсутствует35,236,745,045,5
- остаточное удлинение при растяжении, %--0000

Таблица 2
Зависимость механических характеристик скрепляющего состава от времени и температуры полимеризации
ХарактеристикиОбразцы
123456
Температура полимеризации, °С353535353535
Время полимеризации, час30404872144240
Механические характеристики состава при разрыве, t=23±2°C
- предел прочности при растяжении, кгс/см225,030,036,039,049,048,0
- остаточное удлинение при растяжении, %25150000

Таблица 3
Зависимость растекаемости (живучести) состава от времени его использования
ХарактеристикиОбразцы
12345678
Время использования, мин153045607590100125
Текучесть составаЖидкотекучийЖидкотекучийЖидкотекучийВязкотекучийВязкотекучийВязкотекучийВязкий, не течетВязкий, не течет

1.Способскреплениябронированногозарядатвердогоракетноготопливаторцевогогоренияскорпусомдвигателя,включающийпокрытиебоковойповерхностизарядаантиадгезивом,приготовлениеидозированиенавескискрепляющегополимерногожидковязкогосоставанаднокорпуса,покрытогоадгезионнымсоставом,центрированиезарядаотносительнокорпуса,погружениебронированноготорцазарядавскрепляющийполимерныйжидковязкийсоставификсированиезарядавкорпусе,отличающийсятем,чтовкачествепокрытиябоковойповерхностизарядаантиадгезивомиспользуютполиэтиленовуюлентуслипкимслоем,навнешнейповерхноститорцевогобронепокрытиязарядавыполняютцентральныйвыступвысотой(1,0...2,0)δ,гдеδ-толщинабоковогозазорамеждузарядомикорпусом,навескускрепляющегополимерногожидковязкогосоставадозируютвкорпусизусловиявытесненияеговбоковойзазормеждукорпусомибоковойповерхностьюзаряданадлину-0,2...0,8длинызарядаисобеспечениемтолщиныслояполимерногосостава,скрепляющеготорецзарядасдномкорпуса(1,0...2,0)δ,приэтомвкачествескрепляющегополимерногожидковязкогосоставаиспользуютполимернуюкомпозициюнаосновесложногополиэфирамодифицированногоизоцианатом,вкоторуюнепосредственнопереддозированиемвводяткатализаторотверждениятрис-(ацетилоацетонато)марганецIII,причемполученныйсостависпользуютдлядозированиявтечениенеболее1,5ч,бронированныйторецзарядапогружаютвскрепляющийполимерныйжидковязкийсоставпритемпературе15...35°Сспроворачиваниемсоскоростью0,5...1,0об/минификсируютзарядвкорпусе,послечегоосуществляютполимеризациювтечениенеменее48чприуказаннойтемпературе.12.Способпоп.1,отличающийсятем,чтовкачествесложногополиэфираиспользуютполиэтиленгликольадипинат,авкачествеизоцианата-гексаметилендиизоцианати/илисочетаниегексаметилендиизоцианатастрифенилметантриизоцианатом.2
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 41-50 of 153 items.
11.03.2019
№219.016.d691

Защитно-адгезионный подслой для бронирования вкладных зарядов из твердого топлива

Изобретение относится к области ракетной техники, в частности, к разработке защитно-адгезионного подслоя для скрепления бронепокрытия с поверхностью заряда при бронировании вкладных зарядов твердого ракетного топлива двухосновного (баллиститного) типа. Предложен подслой, содержащий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002280054
Дата охранного документа: 20.07.2006
11.03.2019
№219.016.d6b6

Способ смешения компонентов взрывчатых составов и формования из них изделий

Изобретение относится к военной области, конкретно к способу смешения компонентов взрывчатых составов. Способ включает смешение компонентов в вертикальном смесителе планетарного типа без вакуумирования. Вакуумирование при остаточном давлении от 0,5 до 20 мм рт.ст. производят после...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002247100
Дата охранного документа: 27.02.2005
11.03.2019
№219.016.d6c8

Струйная помольная установка

Струйная помольная установка предназначена для получения и гидрофобизации тонко измельченного перхлората аммония в производстве смесевого твердого ракетного топлива. Струйная помольная установка содержит несколько помольных камер с соплом и ударной плитой, испаритель для приема и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002244701
Дата охранного документа: 20.01.2005
11.03.2019
№219.016.d778

Термостойкий газогенерирующий состав для высокопрочных скважинных элементов

Изобретение относится к области создания газогенерирующих составов для твердотопливных элементов, сжигаемых в интервале обработки продуктивного пласта и обеспечивающих термогазохимическое, барическое и виброволновое воздействия на призабойную зону пласта с одновременной солянокислой обработкой....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02233975
Дата охранного документа: 10.08.2004
11.03.2019
№219.016.d7be

Способ получения антиадгезионного покрытия на формообразующей оснастке зарядов ракетного двигателя из смесевого твердого топлива

Изобретение относится к способу получения антиадгезионного покрытия на формообразующей металлической оснастке путем нанесения на очищенную и обезжиренную поверхность оснастки антиадгезионной композиции методом распыления, окунания или кистевым. В качестве антиадгезионной композиции используют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02228345
Дата охранного документа: 10.05.2004
11.03.2019
№219.016.d7c2

Устройство для смешения компонентов взрывчатых составов и прессования изделий из них

Изобретение относится к области смешения взрывчатых составов, в том числе порохов и твердых ракетных топлив, и прессованных изделий из них. Устройство включает в себя верхний и нижний смесители с разъемными корпусами, мешалками с узлами уплотнений и подшипниковыми узлами, и шнековыми...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02219149
Дата охранного документа: 20.12.2003
11.03.2019
№219.016.d8f3

Шнековый питатель

Шнековый питатель состоит из расходного бункера (1) с загрузочным люком (2), вала со шнеком (3), корпуса (7) с выгрузочным люком (8) и привода. В корпусе питателя с противоположной от выгрузочного люка стороны выполнен разгрузочный люк (6), снабженный крышкой (5), выполненной заподлицо с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002381164
Дата охранного документа: 10.02.2010
11.03.2019
№219.016.d97e

Способ изготовления смеси фракций окислителя из класса перхлоратов

Изобретение относится к области подготовки окислителя из класса перхлоратов, применяемого при изготовлении смесевого твердого ракетного топлива (СТРТ). Способ изготовления смеси фракций окислителя из класса перхлоратов включает дозирование и смешивание фракций окислителя. Причем используют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002378237
Дата охранного документа: 10.01.2010
11.03.2019
№219.016.d9d0

Огнетушащий порошковый состав

Изобретение относится к огнетушащим составам, которые могут быть использованы при тушении пожаров классов А2, В, С, Д. Огнетушащий порошковый состав содержит хлорид калия, гидрофобизированный метилтрихлорсиланом и мусковит с размером частиц не более 10 мкм в следующем соотношении, мас.%: хлорид...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002372957
Дата охранного документа: 20.11.2009
11.03.2019
№219.016.da2e

Способ обезвреживания сточной воды

Изобретение может быть использовано для обезвреживания сточных вод, содержащих растворенное взрывчатое вещество, например октоген. Способ обезвреживания сточной воды заключается в разложении растворенного в ней взрывчатого вещества в присутствии серной кислоты под действием ультрафиолетовых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002332357
Дата охранного документа: 27.08.2008
Showing 41-50 of 101 items.
11.03.2019
№219.016.da9c

Бронирующий состав для заряда твердого ракетного топлива

Изобретение относится к ракетной технике. Бронирующий состав для заряда твердого ракетного топлива включает инденкумароновую смолу в качестве пластификатора, блок-сополимер дивинила и α-метилстирола в качестве связующего, стеариновую кислоту, поливинилбутираль, стеарат кальция, а в качестве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002366641
Дата охранного документа: 10.09.2009
11.03.2019
№219.016.dcff

Способ изготовления заряда баллиститного твердого ракетного топлива

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к способам изготовления зарядов твердого ракетного топлива, и может быть использовано при отработке рецептур и технологии изготовления баллиститных твердых ракетных топлив, опытных и серийных зарядов к ракетным и артиллерийским...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002434832
Дата охранного документа: 27.11.2011
11.03.2019
№219.016.dd50

Способ изготовления изделия смесевого твердого топлива

Изобретение относится к технологии формования изделия из смесевого твердого топлива. Способ включает приготовление топливной смеси. Формование изделия методом литья под давлением на установке непрерывного действия со шнековой выгрузкой в вертикально расположенную пресс-форму. Заполнение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002444503
Дата охранного документа: 10.03.2012
11.03.2019
№219.016.dda1

Термопластичный бронесостав для заряда твердого ракетного топлива баллиститного типа

Изобретение имеет отношение к термопластичному бронесоставу для заряда твердого ракетного топлива баллиститного типа. Термопластичный бронесостав включает эфир целлюлозы и пластификатор. В качестве эфира целлюлозы используют этилцеллюлозу, в качестве пластификатора - дибутилфталат....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002465257
Дата охранного документа: 27.10.2012
15.03.2019
№219.016.e07e

Способ изготовления заряда смесевого твердого топлива

Изобретение относится к технологии изготовления зарядов из смесевого твердого топлива. Способ изготовления заряда смесевого твердого топлива включает измельчение, фракционирование и смешение различных фракций окислителя, приготовление смеси связующего с металлическим горючим и добавками,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002395479
Дата охранного документа: 27.07.2010
20.03.2019
№219.016.e5ad

Способ гранулирования многокомпонентного бронесостава на основе термоэластопласта

Изобретение относится к способам гранулирования многокомпонентных бронесоставов на основе термоэластопласта (ТЭП) и может быть использовано при бронировании зарядов твердого ракетного топлива, а также при изготовлении изделий гражданского назначения, покрываемых защитной полимерной оболочкой на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002389605
Дата охранного документа: 20.05.2010
20.03.2019
№219.016.e5c7

Способ изготовления изделия из смесевого ракетного твердого топлива

Изобретение относится к технологии взрывчатых веществ, в том числе смесевых ракетных твердых топлив (СРТТ). Предложен способ изготовления изделия из смесевого ракетного твердого топлива, включающий формование изделия, проведение путем изменения температуры теплоносителя ступенчатого отверждения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002382017
Дата охранного документа: 20.02.2010
20.03.2019
№219.016.e771

Твердотопливный заряд для ракетного двигателя

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при проектировании, отработке и изготовлении зарядов ракетного двигателя твердого ракетного топлива. Твердотопливный заряд для ракетного двигателя выполнен в виде шашки твердого ракетного топлива, с центральным сквозным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002415288
Дата охранного документа: 27.03.2011
20.03.2019
№219.016.e86f

Способ изготовления заряда смесевого твердого ракетного топлива

При изготовлении заряда смесевого твердого ракетного топлива производят нагнетание смесевого ракетного твердого топлива в пресс-форму через массопровод. В качестве пресс-формы используют корпус ракетного двигателя, внутренняя полость которого сообщена с атмосферой через стравливающие отверстия....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002451817
Дата охранного документа: 27.05.2012
20.03.2019
№219.016.e935

Двухрежимная двигательная установка

Двухрежимная двигательная установка содержит переднюю крышку, заднее днище, последовательно расположенные заряды твердого топлива стартового и маршевого двигателя, а также центральную перегородку. Передняя крышка выполнена с воспламенителем стартового двигателя, а заднее днище - с расположенным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002445492
Дата охранного документа: 20.03.2012
+ добавить свой РИД