RU2639417C1 - Application of thermal protection coating on outer surface of caseworks - Google Patents
Application of thermal protection coating on outer surface of caseworks Download PDFInfo
- Publication number
- RU2639417C1 RU2639417C1 RU2015153627A RU2015153627A RU2639417C1 RU 2639417 C1 RU2639417 C1 RU 2639417C1 RU 2015153627 A RU2015153627 A RU 2015153627A RU 2015153627 A RU2015153627 A RU 2015153627A RU 2639417 C1 RU2639417 C1 RU 2639417C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cover
- product
- dimensions
- applying
- heat
- Prior art date
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title abstract description 14
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 238000010327 methods by industry Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000012720 thermal barrier coating Substances 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 24
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 241000232219 Platanista Species 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 238000009940 knitting Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 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)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к ракетно-космической технике, в частности к способам нанесения теплозащитного покрытия (ТЗП) на наружную поверхность корпусных изделий, а именно корпусов твердотопливных ракетных двигателей, обтекателей и головных частей ракет, в том числе гиперзвуковых летательных аппаратов.The invention relates to rocket and space technology, in particular to methods for applying a heat-shielding coating (TZP) to the outer surface of hull products, namely, solid-fuel rocket engine cases, fairings and missile head parts, including hypersonic aircraft.
Известен способ нанесения полимерного покрытия на тела вращения и устройство для его выполнения (патент РФ №2087208, МПК В05С 1/08; В05D 1/28).A known method of applying a polymer coating on a body of revolution and a device for its implementation (RF patent No. 2087208,
Способ предусматривает нанесение полимерного покрытия на тела вращения путем накатки тела вращения на заготовку покрытия на подложке размером, выбранным равным размеру развертки поверхности тела вращения, с удельным давлением, обеспечивающим выдавливание излишков полимерной композиции. ТЗП наносят послойно при постоянной температуре с промежуточной выдержкой.The method involves applying a polymer coating to the bodies of revolution by rolling the body of revolution onto the coating preform on a substrate of a size chosen equal to the size of the surface sweep of the body of revolution, with a specific pressure that extrudes excess polymer composition. TZP is applied in layers at a constant temperature with an intermediate exposure.
Недостатком данного способа является при использовании тканых материалов снижение прочностных характеристик в зоне стыка краев материала, а при нахлесте краев материала друг на друга - снижение точности по толщине. Способ приемлем для нанесения ТЗП на малоразмерные изделия конической и цилиндрической форм.The disadvantage of this method is, when using woven materials, a decrease in strength characteristics in the joint zone of the edges of the material, and when overlapping the edges of the material against each other, a decrease in thickness accuracy. The method is acceptable for applying TZP to small-sized products of conical and cylindrical shapes.
Способ является трудоемким, имеет длительный технологический процесс, что обусловлено ориентированием положения изделия относительно заготовки покрытия с использованием копиров, угольников и миллиметровой бумаги, нанесение ТЗП осуществляют за несколько проходов. Способ затруднителен при нанесении ТЗП на крупногабаритные изделия по причине необходимости в больших производственных помещениях и сложности обеспечения в них промышленной чистоты.The method is time-consuming, has a lengthy process, which is due to the orientation of the position of the product relative to the workpiece coating using copiers, squares and graph paper, applying TZP is carried out in several passes. The method is difficult when applying TZP to large-sized products due to the need for large production facilities and the difficulty of ensuring industrial cleanliness in them.
Ближайшим к изобретению по технической сущности является способ нанесения наружного теплозащитного покрытия (НТЗП) на металлическую конусную поверхность моделей для испытаний, заключающийся в выкраивании заготовки чехла размерами, соответствующими размерам развертки изделия с последующим сшиванием краев заготовки, ручной пропитке заготовки чехла и надевании на корпус изделия. Затем корпус с надетым чехлом помещают в матрицу, соответствующую геометрии изделия, для формования теплозащитного покрытия с последующим вакуумированием и полимеризацией. (Вестник ЮУрГУ. Серия «Машиностроение» №31. Выпуск 18, 2011; Технология нанесения теплозащитного покрытия на малоразмерные конические модели для испытаний в высокотемпературной аэродинамической трубе. Трофимов А.А., Гейнрих Н.И.; УДК 678.027.7.678.067, стр. 76-80).The closest to the invention in technical essence is a method of applying an external heat-protective coating (NTZP) to the metal conical surface of the test models, which consists in cutting the blank of the cover with the dimensions corresponding to the dimensions of the scan of the product with subsequent stitching of the edges of the blank, manual impregnation of the blank of the cover and putting on the product body. Then the case with the cover on is placed in a matrix corresponding to the geometry of the product for forming a heat-protective coating, followed by evacuation and polymerization. (Vestnik SUSU. Series "Engineering" No. 31. Issue 18, 2011; Technology for applying a heat-shielding coating to small conical models for testing in a high-temperature wind tunnel. Trofimov A.A., Heinrich N.I .; UDC 678.027.7.678.067, pg. 76-80).
Недостатками известного способа являются:The disadvantages of this method are:
Изготовление чехла со швом. Наличие шва в окончательно сфоромированном ТЗП снижает абляционные свойства, снижает устойчивость покрытия к эрозионному уносу, затрудняет при формировании ТЗП достижение точности по толщине в зоне шва и, как следствие, снижает качество формирования ТЗП. Способ формирования ТЗП применим только для нанесения покрытия на наружную конусную или оживальную поверхность малоразмерных изделий, т.к. предусматривает применение жесткой обжимной матрицы, что не приемлемо при изготовлении НТЗП на изделиях цилиндрической формы и формы малой конусности, т.к. матрица, изготовленная под такие изделия, исключает возможность формования ТЗП ввиду своей геометрии рабочей поверхности, соответствующей геометрии изделия. Кроме того, для изготовления покрытия данным способом необходимо изготовление формообразующей матрицы, что существенно удорожает процесс изготовления изделий.Making a cover with a seam. The presence of a seam in a finally formed TZP reduces ablation properties, reduces the resistance of the coating to erosion, makes it difficult to achieve accuracy in thickness in the weld zone when forming TZP, and, as a result, reduces the quality of TZP formation. The method of forming TZP is applicable only for coating the outer conical or animated surface of small products, because It provides for the use of a rigid crimp die, which is not acceptable in the manufacture of NTZP on products of cylindrical shape and low taper shape, because the matrix made for such products excludes the possibility of forming a TZP due to its geometry of the working surface corresponding to the geometry of the product. In addition, for the manufacture of coatings by this method, it is necessary to manufacture a forming matrix, which significantly increases the cost of the manufacturing process.
Задачей изобретения является повышение технологичности способа нанесения наружного теплозащитного покрытия на основе бесшовных заготовок в виде чехла, расширение технологических возможностей способа, повышение точности по толщине покрытия. Снижение затрат на осуществление способа.The objective of the invention is to improve the manufacturability of the method of applying an external heat-protective coating based on seamless blanks in the form of a cover, expanding the technological capabilities of the method, improving the accuracy of the thickness of the coating. Reducing the cost of implementing the method.
Достигаемый технический результат:Technical result achieved:
Повышение абляционных свойств НТЗП за счет использования бесшовных заготовок в виде чехла. Расширение технологических возможностей, заключающихся в возможности нанесения ТЗП на наружную поверхность корпусных изделий конусной, оживальной формы, на поверхность корпусных изделий малой конусности, а также на поверхность изделий цилиндрической формы, как малоразмерных, так и крупногабаритных длинномерных изделий. Повышение качества и обеспечение равномерности покрытия по толщине.Improving the ablation properties of NTZP through the use of seamless blanks in the form of a cover. Expansion of technological capabilities, consisting in the possibility of applying TZP to the outer surface of hull products of a conical, animated shape, on the surface of hull products of small taper, as well as on the surface of cylindrical products, both small and large lengthy products. Improving the quality and ensuring uniformity of coating thickness.
Технический результат достигается тем, что в способе нанесения теплозащитного покрытия на наружную поверхность корпусных изделий, включающем изготовление заготовки в виде чехла, размеры внутренней поверхности которого соответствуют размерам наружной поверхности корпуса, нанесение путем надевания чехла на изделие, пропитку чехла связующим, уплотнение теплозащитного покрытия с последующей полимеризацией, чехол изготавливают бесшовным длиной, превышающей длину изделия на величину технологического припуска, торцы чехла закрепляют и фиксируют по всему периметру в зажимных кольцах, затем кольца раздвигают до придания чехлу формы оболочки с последующей их фиксацией и центрированием с осью корпусного изделия, после чего кольцо с чехлом, обращенное к торцу изделия, протягивают по наружной поверхности корпуса до полного надевания чехла на изделие. Уплотнение теплозащитного материала осуществляют установкой жестких цулаг по диаметру изделия на всю его длину.The technical result is achieved by the fact that in the method of applying a heat-protective coating to the outer surface of the body products, including the manufacture of a workpiece in the form of a cover, the dimensions of the inner surface of which correspond to the dimensions of the outer surface of the body, applying by putting the cover on the product, impregnating the cover with a binder, sealing the heat-protective coating, followed by polymerization, the cover is made with a seamless length exceeding the length of the product by the size of the technological allowance, the ends of the cover are fixed and iksiruyut around the perimeter clamping rings, then the ring pushing before giving a cover of shell shape with subsequent fixing and centering the axis of the body the product, after which the ring with a cover facing the end product, is pulled over the outer surface of the housing to complete putting a cover on the product. The sealing of the heat-shielding material is carried out by installing rigid tsulag along the diameter of the product over its entire length.
На чертеже представлен общий вид установки.The drawing shows a General view of the installation.
Способ осуществляется с использованием установки следующим образом.The method is carried out using the installation as follows.
Изготавливают бесшовную заготовку в виде чехла 1, например из материала многослойных кремнеземных тканей (МКТ) с размерами внутренней поверхности, соответствующими размерам наружной поверхности корпуса 2. Длина чехла превышает длину изделия на величину технологического припуска, необходимого для закрепления его в кольцах 3.A seamless blank is made in the form of a
Торцы чехла 1 закрепляют и фиксируют по всему периметру в зажимных кольцах 3. Закрепление торцов чехла 1 может быть произведено следующим образом. По периметру торцов чехла 1 выполняют на равноудаленных расстояниях надрезы для возможности увеличения диаметра и закрепления в кольцах 3. Количество надрезов зависит от диаметра чехла 1. Торцы чехла 1 закрепляют посредством зубцов, выполненных на наружной поверхности кольца 3, и фиксируют двумя полукольцами при помощи болтового соединения (не показано). Зажимные кольца 3 устанавливают и фиксируют от проворота в вертикальной плоскости на регулируемых роликовых опорах 4, имеющих возможность продольно-поперечного перемещения по раме 5, закрепленной на тележке 6.The ends of the
Кольца 3 на опорах 4 перемещают в противоположных направлениях, например вручную, до полной расправки чехла. Далее при помощи талрепов 7, устанавливаемых в кольца 3, окончательно растягивают чехол 1 до придания формы оболочки и фиксируют их в таком положении. На тележке 8 со смонтированной на ней стойкой с планшайбой 9 закрепляют консольно вал 10. На вал 10 устанавливают по фланцам корпус 2 и фиксируют его от осевых перемещений упором 11. Кольца 3 с закрепленным на них чехлом 1 в виде оболочки при помощи роликовых опор 4 центрируют относительно корпуса 2. Далее по направляющим 12 тележку 6 с кольцами 3 и закрепленным в них чехлом 1 в виде оболочки перемещают, например, лебедкой 13 в направлении тележки 9 с корпусом 2 до полного надевания чехла 1.The
При нанесении НТЗП на длинномерное изделие кольцо 3, обращенное к свободному торцу корпуса 2, подсоединяют по всему его периметру к тягам 14 механизма перемещения 15, например винтового типа с ручным приводом, для гарантированного обеспечения равномерного усилия натяжения по периметру кольца 3 с целью исключения перекосов при протягивании его по наружной поверхности корпуса 2. По завершении операции надевания чехла 1 вал 10 и тяги 14 отсоединяют от планшайбы 9, тележку 6 и 8 разводят, демонтируют тяги 14 и талрепы 7. Чехол 1 на корпусе 2 пропитывают связующим, например, вручную, после чего на его поверхность устанавливают жесткие цулаги (не показаны), поджимают на расчетное усилие. Далее проводят процесс полимеризации, например, в аэродинамической печи. После чего демонтируют цулаги, демонтируют корпус 2, отправляют на механическую обработку.When applying NTZP to a lengthy product, the
Использование предложенного способа по сравнению с прототипом позволит повысить технологичность нанесения наружного теплозащитного покрытия, снизить трудоемкость изготовления и материальные затраты на изготовление технологической оснастки, с использованием одной установки наносить ТЗП на наружную поверхность крупногабаритных корпусных изделий разной длины и разной формы - конусной, малой конусности, оживальной и цилиндрической с обеспечением заданных параметров по качеству и толщине покрытия.Using the proposed method in comparison with the prototype will increase the manufacturability of applying an external heat-protective coating, reduce the complexity of manufacturing and material costs for the manufacture of technological equipment, using one installation, apply TZP to the outer surface of large-sized case products of different lengths and different shapes - conical, small taper, animated and cylindrical with the provision of specified parameters for the quality and thickness of the coating.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015153627A RU2639417C1 (en) | 2015-12-14 | 2015-12-14 | Application of thermal protection coating on outer surface of caseworks |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015153627A RU2639417C1 (en) | 2015-12-14 | 2015-12-14 | Application of thermal protection coating on outer surface of caseworks |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2639417C1 true RU2639417C1 (en) | 2017-12-21 |
Family
ID=63857516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015153627A RU2639417C1 (en) | 2015-12-14 | 2015-12-14 | Application of thermal protection coating on outer surface of caseworks |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2639417C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112746913A (en) * | 2021-01-29 | 2021-05-04 | 湖北航天技术研究院总体设计所 | Detection system for composite shell contour of large solid rocket engine |
| RU2801212C1 (en) * | 2022-07-18 | 2023-08-03 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Method of applying heat shielding coating on the outer surface of a welded load-bearing housing |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2064600C1 (en) * | 1994-04-22 | 1996-07-27 | Конструкторское бюро машиностроения | Method of formation heat-protective coating for solid-propellant rocket engine |
| 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 |
| EP1319823B1 (en) * | 2001-12-12 | 2006-08-30 | AVIO S.p.A. | Method of producing an insultated rocket engine casing and insulated casing produced in this way |
| RU2453720C1 (en) * | 2010-12-30 | 2012-06-20 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Production of thermal protection coat |
| RU156751U1 (en) * | 2015-03-11 | 2015-11-20 | Публичное акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | SOLID FUEL ROCKET ENGINE HOUSING |
-
2015
- 2015-12-14 RU RU2015153627A patent/RU2639417C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2064600C1 (en) * | 1994-04-22 | 1996-07-27 | Конструкторское бюро машиностроения | Method of formation heat-protective coating for solid-propellant rocket engine |
| EP1319823B1 (en) * | 2001-12-12 | 2006-08-30 | AVIO S.p.A. | Method of producing an insultated rocket engine casing and insulated casing produced in this way |
| 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 |
| RU2453720C1 (en) * | 2010-12-30 | 2012-06-20 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Production of thermal protection coat |
| RU156751U1 (en) * | 2015-03-11 | 2015-11-20 | Публичное акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | SOLID FUEL ROCKET ENGINE HOUSING |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112746913A (en) * | 2021-01-29 | 2021-05-04 | 湖北航天技术研究院总体设计所 | Detection system for composite shell contour of large solid rocket engine |
| CN112746913B (en) * | 2021-01-29 | 2022-03-01 | 湖北航天技术研究院总体设计所 | Detection system for composite shell contour of large solid rocket engine |
| RU2801212C1 (en) * | 2022-07-18 | 2023-08-03 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Method of applying heat shielding coating on the outer surface of a welded load-bearing housing |
| RU225825U1 (en) * | 2024-01-17 | 2024-05-07 | Акционерное общество "Рузаевский завод химического машиностроения" (АО "Рузхиммаш") | MOVABLE SUPPORT |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109128237B (en) | Clamping system and method for turning outer wall of thin-wall cylindrical part | |
| US11045831B2 (en) | Device for applying abradable material to a surface of a turbine engine casing | |
| RU2639417C1 (en) | Application of thermal protection coating on outer surface of caseworks | |
| US20160009003A1 (en) | Injection mould for manufacturing a rotary part made of a composite material having external flanges, in particular of a gas turbine casing | |
| CN107567381B (en) | Method for producing a composite component | |
| CN103418674A (en) | Method for forming heat-bulging annular piece with shaped cross section by titanium alloy annular piece with rectangular cross section | |
| CN103433365B (en) | Bearing steel square-section annular part heat expansion forms the method for odd-shaped cross section annular element | |
| RU164868U1 (en) | INSTALLATION FOR APPLICATION OF HEAT PROTECTIVE COATING ON THE EXTERNAL SURFACE OF A ROTATION BODY | |
| CN103447377A (en) | Heat bulging forming method for stainless steel rectangular cross section annular elements | |
| CN106475748B (en) | A kind of curved round forming technology of square tube and tooling | |
| CN110814147B (en) | Large-size plate forming device and method with conformal combined coils | |
| CN103433366B (en) | Aluminium alloy square-section annular part heat expansion forms the method for odd-shaped cross section annular element | |
| CN103447378B (en) | The Thermal expansion manufacturing process of bearing steel square-section annular part | |
| CN102500708B (en) | Process for forming special-shaped ring workpieces from bearing steel rectangular rolled ring workpieces by hot bulging | |
| CN103433362B (en) | Stainless steel rectangular cross sectional annular part heat expansion forms the method for odd-shaped cross section annular element | |
| RU2717271C1 (en) | Method of applying a polymer coating | |
| CN102441604B (en) | Thermal bulging method for aluminum alloy special-shaped ring-rolled piece | |
| CN103433367A (en) | Thermal bulging formation method for titanium alloy rectangular-section annular piece | |
| Kahnamouei et al. | Experimental and numerical investigation of friction coefficient effects on defects in horizontal tube bending process | |
| CN108714657A (en) | The Thermal expansion method of O phase titanium alloy taper ring rolled pieces | |
| CN102489598B (en) | Thermal bulging process for special-shaped bearing steel rolled ring workpieces | |
| CN102489593B (en) | Hot bulge forming method for aluminum-alloy flash buttwelding ring components | |
| CN103433394B (en) | Thermal expansion forming method of rectangular aluminum alloy section ring piece | |
| RU2285571C1 (en) | Method for producing cylindrical products of precision nickel alloys | |
| UA137271U (en) | METHOD OF MANUFACTURING SECTIONAL SCREW PROCESSING |