RU2333187C1 - Method of fastening restricted-burning charge of solid rocket fuel of end combustion with rocket motor case - Google Patents
Method of fastening restricted-burning charge of solid rocket fuel of end combustion with rocket motor case Download PDFInfo
- Publication number
- RU2333187C1 RU2333187C1 RU2007100331/02A RU2007100331A RU2333187C1 RU 2333187 C1 RU2333187 C1 RU 2333187C1 RU 2007100331/02 A RU2007100331/02 A RU 2007100331/02A RU 2007100331 A RU2007100331 A RU 2007100331A RU 2333187 C1 RU2333187 C1 RU 2333187C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- charge
- fastening
- composition
- housing
- viscous
- Prior art date
Links
Landscapes
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Abstract
Description
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.The patented invention relates to the field of rocket technology and can be used in the development, design and manufacture of armored solid rocket charges (TRT) of end-face combustion for rocket engines (RD), gas generators (GG) and other energy sources both in rocket technology and in other industries.
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.Charges from ballistic TRT or thermoplastic mixed solid fuel (CTT), armored at the end and side surfaces, are usually placed in the combustion chambers (CS) of the RD and the GG in the form of freely enclosed monoblocks. However, such a scheme of charge placement in the CS is permissible only for short-term operating devices (RD, GG, etc.). With long-term functioning (GG, RD) - more than 10 ... 20 s - the armor plating of the freely enclosed charge burns out (due to the overflow of combustion products (PS) of the charge over its side surface). To ensure the reliability of the functioning of the charges, in combat use, such charges are fastened with an armored end to the front bottom of the taxiway (GG). This makes it possible to exclude the flow of high-temperature gases along the lateral armored surface of the charge, to prevent premature burnout of the armor coating and thereby ensure both a given gas generation law for the RD (GG) and relieve the rear, nozzle end face of the charge from high compressive stresses.
Известны способы скрепления заряда с передней крышкой ГГ (РД), например, по пат. RU 2232284.Known methods of fastening the charge with the front cover of the GG (RD), for example, according to US Pat. RU 2232284.
Изобретение по пат. RU 2232284 от 10.07.2004 г. принято авторами за прототип.The invention according to US Pat. RU 2232284 dated 07/10/2004 was adopted by the authors as a prototype.
Однако недостатком прототипа является:However, the disadvantage of the prototype is:
- отсутствие оптимальных температурно-временных технологических режимов вклейки заряда в корпус РД (ГГ) и режимов полимеризации;- lack of optimal temperature-time technological modes of gluing the charge into the case of the taxiway (GG) and polymerization modes;
- отсутствие конкретных рекомендаций по использованию полимерных материалов для вклейки и заполнению узкого щелевого зазора между зарядом и корпусом.- the lack of specific recommendations on the use of polymeric materials for gluing and filling a narrow gap between the charge and the housing.
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.An object of the invention is to develop a method of fastening and fixing in the transverse and longitudinal directions in the body of an energy source (GG, RD) of an armored fuel cell TRT of end-face combustion, which ensures high adaptability, reliability and efficiency of use of the charge in the energy source.
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.The technical result of the invention consists in a method of fastening the armored charge of TRT end combustion with the engine body, including coating the side surface of the charge with an anti-adhesive, preparing and dosing a portion of a fastening polymer liquid-viscous composition (ПЖВС) to the bottom of the body coated with an adhesive composition, centering the charge relative to the body, immersing the armored end charge in fastening ПЖВС and charge fixing in the case, and as a covering of a lateral surface of a charge of a release agent we use they make a plastic tape with an adhesive layer, on the outer surface of the end armor plate of the charge perform a central protrusion with a height of (1.0 ... 2.0) δ, where δ is the thickness of the side gap between the charge and the body, the weight of the fastening ПЖВС is dosed into the body from the crowding out condition it in the lateral gap between the housing and the lateral surface of the charge to a length of 0.2 ... 0.8 of the length of the charge and ensuring the thickness of the layer of polymer composition holding the end of the charge to the bottom of the housing (1.0 ... 2.0) δ at the same time, as a bonding PUFA, a polymer composition based on isocyanate-modified polyester into which, immediately before dosing, a curing catalyst of tris (acetylacetonato) manganese III (AAMn) is introduced, the resulting composition is used for dosing for no more than 1.5 hours, the armored end face is immersed in fastening ПЖВС at a temperature of 15 ... 35 ° C with rotation at a speed of 0.5 ... 1.0 rpm and fix the charge in the housing, after which polymerization is carried out for at least 48 hours at the specified temperature. Polyethylene glycol adipate is used as the polyester, and hexamethylene diisocyanate and / or a combination of hexamethylene isocyanate with triphenylmethanetriisocyanate are used as the isocyanate.
Патентуемый способ поясняется на чертеже, где дана технологическая схема скрепления заряда ТРТ с корпусом РД.The patented method is illustrated in the drawing, which gives the technological scheme of fastening the charge TRT with the housing RD.
Сущность изобретения заключается в следующем:The invention consists in the following:
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.1. In fastening the armored end of the charge to the bottom of the body of the gas generator (rocket engine) through an elastic polymer composition with a tight and monolithic filling of the latter lateral gap between the side surface of the charge and the body. This makes it possible to virtually eliminate the gap between the charge and the wall of the combustion chamber (GT, RD) and thereby eliminate the effect of high-temperature PS on the armor plating of the charge in the composition of the GT (RD). In this case, the application of a plastic film with a sticky layer on the lateral surface of the charge eliminates tear-off (shear) stresses on the lateral surface of the charge inherent to the RD attached to the charge body.
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.On the day of efficient and technological fastening of the end of the charge to the rocket engine body and filling of the side gap between the body and the charge, a polymer composition based on a polyester filled with carbon black and modified with hexamethylene diisocyanate or a combination of hexamethylene diisocyanate with triphenylmethantriisocyanate is satisfactory (Russia, patent No. 2203201) composition in a narrow gap and its subsequent curability.
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.2. In dispensing a bonding polymer composition into the housing from the condition of displacing it (when the charge is immersed in the housing) in the lateral gap between the housing and the charge for a length (0.2 ... 0.8) L. The limits on the length of the gap filling are determined by both the requirements for ensuring the charge operability and the capabilities of the rheological characteristics of the bonding composition.
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.3. When used in a bonding composition as a catalyst for curing tris- (acetyloacetonato) manganese III (AAMn), which provides high survivability (up to 1.5 hours) of a polymer bonding composition in the manufacture of a batch (group) of charges and a polymerization time acceptable for industrial production ( 48 hours) at normal temperatures in industrial premises (15 ... 35 ° C), which allows us to exclude from the process the use of special polymerization systems (chambers) of significant volume with increased temperature (60 ... 80 ° C or more) and thereby increase the efficiency and adaptability of the technological process of manufacturing charges.
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.4. In the rotation of the charge at the end of the immersion process in the fastening composition, which eliminates the collapse of air at the end of the charge. Moreover, as shown by the results of the practical implementation of the method, the rotation should be carried out with an angular speed of 0.5 ... 1.0 rpm.
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.At low charge rotation speeds (less than 0.5 rpm), effective removal of air from the “end face of the charge - fastening compound” contact zone is not ensured; at charge rotation speeds of more than 1 rpm, “splashing” of the composition in the gap is possible, which reduces the quality paste the charge in the GG (RD) as a whole.
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. 5. In equipping the front armor plating of the charge glued into the case with a central protrusion of height (1.0 ... 2.0) δ, which provides a fixed thickness of the bonding composition at the end of the charge (within the specified limits) and satisfactory filling of the side gap between the case and lateral surface of the charge.
Примеры реализации способа:Examples of the method:
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.Example 1. The charge for the GG from a thermoplastic CTT armored at the end and side surface with an armor coating based on cellulose acetate was attached to the body. Charge dimensions: length - 300 mm, diameter - 90 mm, lateral armor plating thickness - 2.5 mm, front armor plating thickness - 4 mm. Bonding was carried out with a filled (10-12% carbon black) polyethylene glycol adipate composition modified with hexamethylene diisocyanate. A curing catalyst (AAMn) in an amount of 0.02 ... 0.03% (wt.) With respect to the weight of the bonding composition was introduced into the prepared fastening composition immediately before dosing the weighed portions into the GH body. The bonding composition was dosed on the basis of ensuring the filling of the lateral gap between the lateral surface of the charge and the HG body by a length of ~ 0.5L. On the side surface of the charge was applied 1 ... 2 layers of polyethylene tape with an adhesive layer. When the charge was immersed in the ПЖВС, the rotation was performed with an angular speed of ~ 1 rpm, incl. within 1 min after reaching the stop in the bottom of the body.
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.Polymerization was carried out at a room temperature of 25 ... 27 ° C. The actual polymerization time was 50 hours. Evaluation of the quality of bonding and spreadability are given in tables 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.Examples 2, 3. The fastening was subjected to: a charge from ballistic TPT 420 mm long and an elongated (700 mm) charge from a slowly burning CTT. The fastening composition is analogous to example 1, while a combination of hexamethylene diisocyanate with triphenylmethanetriisocyanate was used as a modifier. Bonding modes and assessment of the quality of bonding are given in tables 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.As can be seen from the tables, the recipe and technological parameters adopted in the patented technical solution provide manufacturability, low polymerization temperatures and their acceptable duration and efficiency of charge bonding (high tensile strength) with the bottom of the housing, and filling the side gap - increased reliability of the charge in the composition energy source (GG, RD), which characterizes the positive result of the patented invention.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007100331/02A RU2333187C1 (en) | 2007-01-09 | 2007-01-09 | Method of fastening restricted-burning charge of solid rocket fuel of end combustion with rocket motor case |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007100331/02A RU2333187C1 (en) | 2007-01-09 | 2007-01-09 | Method of fastening restricted-burning charge of solid rocket fuel of end combustion with rocket motor case |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2333187C1 true RU2333187C1 (en) | 2008-09-10 |
Family
ID=39866897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007100331/02A RU2333187C1 (en) | 2007-01-09 | 2007-01-09 | Method of fastening restricted-burning charge of solid rocket fuel of end combustion with rocket motor case |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2333187C1 (en) |
-
2007
- 2007-01-09 RU RU2007100331/02A patent/RU2333187C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109232848B (en) | DDI lining layer for solid rocket engine medicine loading and application method thereof | |
| WO2013176179A1 (en) | Sheet-shaped seal member, and layered sheet-shaped seal member | |
| KR102113234B1 (en) | Resin composition and battery module comprising the same | |
| CN103650160A (en) | Protective sheet for solar cells, method for producing same, back sheet for solar cells, and solar cell module | |
| RU2333187C1 (en) | Method of fastening restricted-burning charge of solid rocket fuel of end combustion with rocket motor case | |
| US4536235A (en) | Combustion inhibitors on a base of oxygenated polyurethane elastomer which contains fibers for the double base propellant | |
| EP0801665B1 (en) | Moisture-curable silicone composition | |
| US20170057885A1 (en) | Propellant load, with mechanically reinforced liner/propellant connection, and preparation thereof | |
| RU2412369C1 (en) | Solid propellant rocket engine (versions) | |
| US4156752A (en) | Fire protection covering for small diameter missiles | |
| US3054353A (en) | Segment grain | |
| US4645440A (en) | Rotor for rotary piston engines | |
| KR20230051094A (en) | Resin Composition | |
| RU2357095C1 (en) | Powder charge of solid rocket fuel | |
| RU2167903C2 (en) | Fast-hardening strengthening composition for fixing fuel cells with bottom of rocket engine | |
| RU2367812C1 (en) | Rocket solid-propellant charge | |
| RU2725118C1 (en) | Channel charge of mixed solid-propellant rocket fuel connected with housing | |
| RU2305201C1 (en) | Solid-propellant charge | |
| RU2453721C2 (en) | Rocket engine inserted solid-propellant face-combustion charge | |
| US8834654B1 (en) | Reactive polyurehthane adhesive for explosive to metal bonding | |
| RU2711892C1 (en) | Solid-propellant rocket engines | |
| RU2263812C1 (en) | Solid-propellant rocket charge | |
| RU2398125C1 (en) | Bodyless engine (versions) and method of its fabrication | |
| FR2552494A1 (en) | PROCESS FOR PREPARING BODIES OF SPARK PROPELLERS | |
| RU2247103C2 (en) | Heat-resistant waterproofing coating to coat surface of solid- fuel borehole charge and coating method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20140807 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200110 |