СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАРЯДОВ ИЗ ТВЕРДОГО РАКЕТНОГО ТОПЛИВА

Изобретение относится к области ракетной техники и касается способа изготовления зарядов твердого топлива "щеточного" типа, скрепленных с дном камеры двигателя. Необходимость такого скрепления вызвана высокими перегрузками, воздействующими на заряд.

В ракетных двигателях с кратковременным режимом работы характерно использование зарядов "щеточной" конструкции, выполненных в виде пучка тонкостенных топливных трубок или элементов другого профиля, скрепленных одним концом с передним дном камеры двигателя, либо предварительно скрепленных шайбой. Крепление шайбы к корпусу камеры сгорания осуществляется приклеиванием, либо путем заливки.

Известны заряды (патент Франции 2165094, F 42 В 3/00) из трубчатых твердых топливных элементов, которые собираются в решетку и заливаются эластичным пластмассовым составом. После отверждения состава пучок топливных элементов с каблуком распрессовывается и склеивается с дном камеры двигателя. Недостатками такого способа крепления являются ограниченная плотность заполнения камеры топливными элементами, наличие нескольких адгезионных швов, которые снижают надежность работы двигателя, а также высокая трудоемкость изготовления зарядов.

В качестве прототипа заявляемого изобретения взят заряд (патент США 3278356, кл. 156-294, 01.10.1966 г.), в котором каждая из топливных трубок крепится к несущей пластине в головной части двигателя с помощью металлических стержней, закрепленных в канале трубок при помощи этил-ацетил-целлюлозного клея и удерживающихся в отверстиях пластин шляпкой стержня, диаметр которых несколько больше, чем диаметр отверстия пластин. Недостатком такого крепления является ограничение по плотности заполнения сечения камеры топливными трубками, поскольку наличие перемычки между отверстиями несущей пластины исключает возможность плотной упаковки трубок. Это усложняет конструкцию, ухудшает массовые характеристики заряда из-за наличия дополнительной пассивной массы закладных элементов и повышает трудоемкость изготовления зарядов и сборки двигателя.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение надежности работы вкладных зарядов "щеточной" конструкции за счет использования непрерывного оперативного одностадийного способа скрепления топливных элементов с дном камеры двигателя, что позволяет снизить трудоемкость при изготовлении заряда и сборке его с двигателем, обеспечить максимальную упаковку топливных элементов, упростить конструкцию заряда и уменьшить его пассивный вес.

Техническая задача решается тем, что разработанный двухкомпонентный полимерный материал для скрепления топливных элементов с дном камеры двигателя из автоматизированной установки заливки с помощью быстровращающегося шнека подают в строго расчетном количестве и равномерно распределяют по поверхности переднего дна камеры двигателя при непрерывном его вращении. Максимально возможная плотность упаковки топливных элементов обеспечивается формированием пучка топливных элементов путем сборки их в специальную оснастку. Специальная оснастка включает в себя центрирующий стержень и эластичный хомут с воздушной полостью, поджимающий топливные элементы по диаметру пучка за счет подачи в полость сжатого воздуха с давлением 4-6 кгс/см.

Технологический процесс изготовления зарядов "щеточного" типа заключается в следующем.

На вращающееся переднее дно камеры двигателя установка заливки дозирует скоростным шнеком расчетное количество полимерного материала, который равномерно распределяют по поверхности дна камеры двигателя.

Сформированный пучок топливных элементов в специальной оснастке при помощи манипулятора погружают в полимерный материал и прижимают до упора в переднее дно камеры двигателя до отверждения полимерного материала. После этого специальная оснастка удаляется с пучка топливных элементов, и заряд поступает на фазу сборки ракетного двигателя.