JPS58217605A - ロケツト燃焼器製作法 - Google Patents
ロケツト燃焼器製作法Info
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- JPS58217605A JPS58217605A JP57098355A JP9835582A JPS58217605A JP S58217605 A JPS58217605 A JP S58217605A JP 57098355 A JP57098355 A JP 57098355A JP 9835582 A JP9835582 A JP 9835582A JP S58217605 A JPS58217605 A JP S58217605A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
- B22F7/06—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools
- B22F7/08—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools with one or more parts not made from powder
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
- B22F5/10—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of articles with cavities or holes, not otherwise provided for in the preceding subgroups
-
- 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
- F02K9/42—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof using liquid or gaseous propellants
- F02K9/60—Constructional parts; Details not otherwise provided for
- F02K9/62—Combustion or thrust chambers
- F02K9/64—Combustion or thrust chambers having cooling arrangements
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はロケットの燃焼室、特に冷却のための溝構造冷
却壁を有する液体ロケット燃焼室の外筒の製造方法に関
する。
却壁を有する液体ロケット燃焼室の外筒の製造方法に関
する。
近年液体ロケットエンジンの燃焼圧が増大するに伴い燃
焼室の冷却が設計上鏝も重要な課題となっている。
焼室の冷却が設計上鏝も重要な課題となっている。
従来は第1図特に部分拡大図Aに示すように数百本のチ
ューブを束ねて燃焼室を製造していた。しかし、こυよ
うなチューブ構造では冷却回能が劣り、高燃焼圧のエン
ジンには採用出来ない。
ューブを束ねて燃焼室を製造していた。しかし、こυよ
うなチューブ構造では冷却回能が劣り、高燃焼圧のエン
ジンには採用出来ない。
このため、第2図(b)に示す溝構造冷却壁1持つ燃焼
室が開発された。この溝構造冷却壁は、同図e)のチュ
ーブ構造に比べて昼飄燃焼ガスに接する燃焼室内面1の
面積が小さく、逆に冷却通路2■而積すなわち冷却面積
が大きいという2重の長所があり、高燃焼圧Oエンジン
にV′itiめで有利な構造となる。
室が開発された。この溝構造冷却壁は、同図e)のチュ
ーブ構造に比べて昼飄燃焼ガスに接する燃焼室内面1の
面積が小さく、逆に冷却通路2■而積すなわち冷却面積
が大きいという2重の長所があり、高燃焼圧Oエンジン
にV′itiめで有利な構造となる。
ところが、こ■婢構造ロケット燃焼室の製造には多く’
7)M照点があった。即ち、従来の製造方法VCおいて
は、第3図(a)に示すような熱伝導1’lEDよい金
騙としての銅もしくは銅合金線の円筒lに同図(b)
Dように燃焼室の軸方向の溝2を機械加工によって切削
する。次にこ7)溝部O外側に同図(C)に示すように
外筒3をとりつけるが、この際、冷却溝2に慾影響を与
えないで内筒lと外筒3を強力に接合しなければならな
い。
7)M照点があった。即ち、従来の製造方法VCおいて
は、第3図(a)に示すような熱伝導1’lEDよい金
騙としての銅もしくは銅合金線の円筒lに同図(b)
Dように燃焼室の軸方向の溝2を機械加工によって切削
する。次にこ7)溝部O外側に同図(C)に示すように
外筒3をとりつけるが、この際、冷却溝2に慾影響を与
えないで内筒lと外筒3を強力に接合しなければならな
い。
こO接合法としてロー付は法と1鋳法とび知られている
。しかし、ロー材は加工による方法では冷却溝2内にロ
ー材が流入し、溝断面積を変化させ、所定の冷却効果を
得ることが困難となり、多くの場合エンジンの焼損につ
ながる。
。しかし、ロー材は加工による方法では冷却溝2内にロ
ー材が流入し、溝断面積を変化させ、所定の冷却効果を
得ることが困難となり、多くの場合エンジンの焼損につ
ながる。
また、エンジン全体に渡って一様にロー接合を行うこと
は不可能に近い。
は不可能に近い。
一方、電鋳法は電気メッキにより内筒lの外fllll
Vc外筒3を形成する方法であり、現在スペースシャト
ル用のエンジン製造にも関われている。
Vc外筒3を形成する方法であり、現在スペースシャト
ル用のエンジン製造にも関われている。
しかし、この方法によって形成される外筒は内部応力が
発生し易く、強度も弱くなる。この内部応力を抑えるた
めには電気分解反応を遅くする必要があり、所定υ厚さ
の外筒を作るには数百ないし数千時間の反応時間を要す
るどととなる。そり上、このようにして製作された外筒
はNi lであるため延性に乏しく、エンジンに発生
する応力がCu jR内筒lに集中し、エンジン′D寿
命を低下さぜることか知られている。
発生し易く、強度も弱くなる。この内部応力を抑えるた
めには電気分解反応を遅くする必要があり、所定υ厚さ
の外筒を作るには数百ないし数千時間の反応時間を要す
るどととなる。そり上、このようにして製作された外筒
はNi lであるため延性に乏しく、エンジンに発生
する応力がCu jR内筒lに集中し、エンジン′D寿
命を低下さぜることか知られている。
本発明は、内筒と同一材料により粉末冶金法によって溝
witを有する冷却内筒l上に強固な外筒を被覆加工す
ることによって、上記のような欠点を含まぬ外筒′D製
造方法を提供するものである。
witを有する冷却内筒l上に強固な外筒を被覆加工す
ることによって、上記のような欠点を含まぬ外筒′D製
造方法を提供するものである。
以下、実施例は内・外筒とも銅製の場合について説明す
る。
る。
第4図に示すように、内筒lけ機械加工によって所定の
形状に製作される。こO内筒1’7)#11部2に溶融
したパラフィンワックス4を空孔が生じないように充て
んする。次いで、ワックス4が固化した状態で、静水圧
等により1ト″/c。
形状に製作される。こO内筒1’7)#11部2に溶融
したパラフィンワックス4を空孔が生じないように充て
んする。次いで、ワックス4が固化した状態で、静水圧
等により1ト″/c。
程度の圧縮圧力をかけワックス4をより稠密にする。こ
の圧縮によってワックス4が沈降した場合は更にワック
スを追加し、溝隔壁頂上部5面とワックス4面とt同一
面となるようにする。
の圧縮によってワックス4が沈降した場合は更にワック
スを追加し、溝隔壁頂上部5面とワックス4面とt同一
面となるようにする。
この工程が不完全な場合、後述■外筒3つ形成時にワッ
クス4′7)沈降により外筒3が1l12中に湾曲する
現象を生ずるので、必要に応じ上記υ操作を繰り返し、
静水圧によりワックス4の沈降が生じないことを確認す
る。
クス4′7)沈降により外筒3が1l12中に湾曲する
現象を生ずるので、必要に応じ上記υ操作を繰り返し、
静水圧によりワックス4の沈降が生じないことを確認す
る。
、次いで内筒1 vm@*填上部5にサンドペーパー等
によって異面処理を行ない、外筒との焼結層を高める◎ 以上つ処理を掩こした内WJlを内面にプレッシャーバ
ックを配電した型中に置き、第5図に示すように、内筒
1とプレッシャーパック6との間隙に内筒1と同じ材料
である銅粉末7f充てんする。銅粉末7としてtt15
u〜41JOメツシュア)7!、M銅粉を用いる。
によって異面処理を行ない、外筒との焼結層を高める◎ 以上つ処理を掩こした内WJlを内面にプレッシャーバ
ックを配電した型中に置き、第5図に示すように、内筒
1とプレッシャーパック6との間隙に内筒1と同じ材料
である銅粉末7f充てんする。銅粉末7としてtt15
u〜41JOメツシュア)7!、M銅粉を用いる。
次いで静水圧法等により、銅粉末完てん層7を圧縮成形
する。圧縮圧力け1 トZ、z程度を目安とする。
する。圧縮圧力け1 トZ、z程度を目安とする。
こO圧縮成形体を電気炉内に設置し、銅粉末の酸化を防
ぐために水氷ガス、希ガス等υ雰囲気中か真空中で焼結
を行う。最初は炉温度を400ないし500℃に昧ち、
溝部2に充てんしたパラフィンワックス4を除去する。
ぐために水氷ガス、希ガス等υ雰囲気中か真空中で焼結
を行う。最初は炉温度を400ないし500℃に昧ち、
溝部2に充てんしたパラフィンワックス4を除去する。
こ7) ハラフィンワックスが残留すると後O焼結反応
が損なわれるDで完全に除去する必要がある。機器もし
くは目視によりパラフィンワックスが完全に蒸発したこ
とを確認してから炉温度を9OU℃前ff1K昇温し、
約2〜3時間その温度を保つ。
が損なわれるDで完全に除去する必要がある。機器もし
くは目視によりパラフィンワックスが完全に蒸発したこ
とを確認してから炉温度を9OU℃前ff1K昇温し、
約2〜3時間その温度を保つ。
炉@度およびその保持時間は筐用銅粉O粒径、圧縮成形
圧力等により多少変化するって予備試験によって峡Jf
lf決定しておく必要がある。
圧力等により多少変化するって予備試験によって峡Jf
lf決定しておく必要がある。
こり熱処理によって粉末鋼だけでなく、円筒lの母材銅
原子と粉末@原子間での焼結反応が進へ、内筒lと1体
つ強じんな外筒3が形成されるO i&後に多少肉厚に形成された焼結層f機械加工により
所定の厚さに仕上げ、外筒3が完成する。
原子と粉末@原子間での焼結反応が進へ、内筒lと1体
つ強じんな外筒3が形成されるO i&後に多少肉厚に形成された焼結層f機械加工により
所定の厚さに仕上げ、外筒3が完成する。
完成した燃焼室′7)1部断面図を第6図に示す。
上記O工程中、溝2に充てんするパラフィンワックスに
アルミナΦマグネシア等のセラミックの粉末そO池の金
属粉末を混合してもよい。
アルミナΦマグネシア等のセラミックの粉末そO池の金
属粉末を混合してもよい。
この混合ワックスは稠密度が大きく、静水圧(よるワッ
クス面り沈降を防止するための圧縮操作は、パラフィン
ワックスの与のIa会より大幅にその回数を減少出来る
◎ただし、外筒の焼結後も添加した粉末が溝内に残留す
るので、洗浄あるいは薬品処理等により物理的あるいは
化学的に除去する必!!がある。
クス面り沈降を防止するための圧縮操作は、パラフィン
ワックスの与のIa会より大幅にその回数を減少出来る
◎ただし、外筒の焼結後も添加した粉末が溝内に残留す
るので、洗浄あるいは薬品処理等により物理的あるいは
化学的に除去する必!!がある。
本発明け、上記のように内筒と同質θ材料を用い、粉末
冶金法によって外筒を製造したので■ 冷却溝は金属粉
の圧縮成形時に充てん剤がつめられており、ロー付けの
場合のような溝内への流れ退会がなく、所定の冷却材流
路が雨られる。
冶金法によって外筒を製造したので■ 冷却溝は金属粉
の圧縮成形時に充てん剤がつめられており、ロー付けの
場合のような溝内への流れ退会がなく、所定の冷却材流
路が雨られる。
■ 金属粉は静水圧等により一様に内筒に圧着され、同
種材料の内外筒が焼結により強く接合されるって、部分
的剥離Q生ずる恐れは全くない。
種材料の内外筒が焼結により強く接合されるって、部分
的剥離Q生ずる恐れは全くない。
■ 外筒V形成l−を電気化学的方法によらな、′いO
て、内部応力り発生もなく、加工時間も極めて短くなる
。
て、内部応力り発生もなく、加工時間も極めて短くなる
。
■ 内外間が同質の材料で形成されているってロケット
帖焼室(発生する応力が内筒に集中するようなことがな
く、再利用型のロケットエンジンとして好適である。
帖焼室(発生する応力が内筒に集中するようなことがな
く、再利用型のロケットエンジンとして好適である。
第1図、第2図は従来のロケット燃焼室の構造説明図、
第3図はそθ製造過程′7)説明図、第4図、第5図は
本発明θ燃焼室の製造過@θ説明図、第6図は完成した
燃焼室の一部断面図1:内筒 2:冷却剤通路溝 3:
外筒4:ワツク°ス 6:プレツシヤーバツグ7:金属
粉 第1頁の続き 0発 明 者 渡辺龍三 仙台市台原三丁目15−12 0発 明 者 武用淳二部 仙台市鶴ケ谷五丁目23番公団住 宅9−103 0発 明 者 犬槻悦夫 仙台市通町二丁目7−22 0発 明 者 砂金間 宮城県柴田郡柴田町太字中名生 字宮前38
第3図はそθ製造過程′7)説明図、第4図、第5図は
本発明θ燃焼室の製造過@θ説明図、第6図は完成した
燃焼室の一部断面図1:内筒 2:冷却剤通路溝 3:
外筒4:ワツク°ス 6:プレツシヤーバツグ7:金属
粉 第1頁の続き 0発 明 者 渡辺龍三 仙台市台原三丁目15−12 0発 明 者 武用淳二部 仙台市鶴ケ谷五丁目23番公団住 宅9−103 0発 明 者 犬槻悦夫 仙台市通町二丁目7−22 0発 明 者 砂金間 宮城県柴田郡柴田町太字中名生 字宮前38
Claims (1)
- 溝構造の冷却壁を有する内筒を製作する工程、上記溝中
に充てん剤を充て人する工程、該溝中に充て入側を充て
んした内筒の周囲に金属粉末を所定の厚さに圧縮成形す
る工程、上記圧縮成形体を焼結する工程からなる粉末冶
金法によ、るロケツF燃焼器の外筒の製造方法
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57098355A JPS58217605A (ja) | 1982-06-08 | 1982-06-08 | ロケツト燃焼器製作法 |
US06/500,018 US4508680A (en) | 1982-06-08 | 1983-06-01 | Method of manufacturing a rocket combustion chamber |
DE3320557A DE3320557C2 (de) | 1982-06-08 | 1983-06-07 | Verfahren zur Herstellung der Kühlwand einer Raketenbrennkammer und Verwendung derselben |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57098355A JPS58217605A (ja) | 1982-06-08 | 1982-06-08 | ロケツト燃焼器製作法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58217605A true JPS58217605A (ja) | 1983-12-17 |
JPS6254841B2 JPS6254841B2 (ja) | 1987-11-17 |
Family
ID=14217577
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57098355A Granted JPS58217605A (ja) | 1982-06-08 | 1982-06-08 | ロケツト燃焼器製作法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4508680A (ja) |
JP (1) | JPS58217605A (ja) |
DE (1) | DE3320557C2 (ja) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JPS6082603A (ja) * | 1983-10-07 | 1985-05-10 | Natl Aerospace Lab | ロケツト燃焼器製作法 |
JPS6082602A (ja) * | 1983-10-07 | 1985-05-10 | Natl Aerospace Lab | ロケツト燃焼器外筒製作法 |
DE4115403A1 (de) * | 1991-05-10 | 1992-11-12 | Mtu Muenchen Gmbh | Duesenwand |
JPH0593993U (ja) * | 1992-06-01 | 1993-12-21 | 日産ディーゼル工業株式会社 | アウトサイドミラーの車体取付構造 |
US5822853A (en) * | 1996-06-24 | 1998-10-20 | General Electric Company | Method for making cylindrical structures with cooling channels |
US20030032874A1 (en) * | 2001-07-27 | 2003-02-13 | Dexcom, Inc. | Sensor head for use with implantable devices |
KR20050011549A (ko) * | 2003-07-23 | 2005-01-29 | 삼성전자주식회사 | 용량가변 회전압축기 |
CN105971768B (zh) * | 2016-06-10 | 2017-09-15 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 一种基于再生冷却的自增压供应*** |
CN106078098B (zh) * | 2016-06-29 | 2018-05-22 | 航天材料及工艺研究所 | 一种发动机推力室的制备方法 |
CN109807338B (zh) * | 2019-01-25 | 2021-04-13 | 航天材料及工艺研究所 | 一种铼铌复合喷管的分段式制备方法 |
CN114876674B (zh) * | 2022-07-08 | 2022-11-15 | 太原理工大学 | 一种实验液体火箭发动机用水冷喷管 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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