FR2727402A1

FR2727402A1 - Propulsion acceleration charge

Info

Publication number: FR2727402A1
Application number: FR7836836A
Authority: FR
Original assignee: Societe Nationale des Poudres et Explosifs
Current assignee: Societe Nationale des Poudres et Explosifs
Priority date: 1978-12-29
Filing date: 1978-12-29
Publication date: 1996-05-31
Anticipated expiration: 1998-12-29
Also published as: GB2310426A; FR2727402B1; GB7942739D0; DE2951997C1; GB2310426B

Abstract

A propellant charge comprises a composite propergol block having a hydroxytelechelic polybutadiene binder, which block is coated successively with an organic polyisocyanate primer layer and a combustion inhibiting layer comprising a filled, cross-linked silicone elastomer containing refractory fibres and refractory pulverulent material, the elastomer being cross-linked by reaction of an ethylenically unsaturated polysiloxane with a cross-linking agent having at least three Si-H groups per kilogram. The combustion-inhibiting layer may be adhered to the combustion chamber walls of a ramjet.

Description

CHARGE PROPULSIVE D'ACCELERATION
La présente invention a pour objet une charge propulsive d'accélration, logée dans la chambre de combustion d'un statoréacteur, recouverte d'un revêtement inhibiteur de combustion à base d'élastomère silicone et assurant, d'une part, une bonne liaison entre la charge propulsive et les parois de la chambre de combustion par l'intermédiaire d'un primaire et, d'autre part, assurant la protection des parois de ladite chambre contre les gaz chauds et oxydants provenant de la combustion des gaz du carburant de croisière avec l'air lorsque la charge propulsive d'accélération a été consommée.PROPULSIVE ACCELERATION CHARGE
The subject of the present invention is a propellant charge of acceleration, housed in the combustion chamber of a ramjet, covered with a silicone-based silicone-based combustion inhibitor coating and ensuring, on the one hand, a good bond between the propellant charge and the walls of the combustion chamber via a primer and, secondly, ensuring the protection of the walls of said chamber against the hot and oxidizing gases from the combustion of the gases of the cruising fuel with the air when the propulsive charge of acceleration has been consumed.

Un stato-réacteur est, dans son principe, un tube possédant une entrée d'air, a l'intérieur duquel on fait brûler un carburant liquide ou solide. L'air qui entre librement à la vitesse Vo fournit, d'une part, l'oxygène nécessaire à la combustion du carburant et d'autre part, se dilate grâce à l'apport de chaleur provenant de la combustion de sorte que le flux gazeux sort plus vite qu'il est entré. A stato-reactor is, in principle, a tube having an air inlet, inside which is burned a liquid or solid fuel. The air which freely enters at the speed Vo supplies, on the one hand, the oxygen necessary for the combustion of the fuel and on the other hand, expands thanks to the input of heat coming from the combustion so that the flow gas goes out faster than it entered.

Par réaction le moteur est le siège d'une poussée dirigée en sens inverse du flux gazeux. By reaction the engine is the seat of a thrust directed in the opposite direction of the gas flow.

Mais pour que l'air entre à la vitesse Vo, le statoréacteur doit être en déplacement. Aussi, les décollages engins équipés de moteur de ce type doivent être assistés par des fusées à forte poussée (charge propulsive d'accélération). But for the air to enter the speed Vo, the ramjet must be moving. Also, take-offs equipped with engine of this type must be assisted by rockets with high thrust (propulsive acceleration charge).

La charge propulsive d'accélération est logée dans la chambre de combustion du stato-réacteur et la séquence des phases propulsives se déroule de la manière suivante
- décollage de l'engin grâce à la charge d'accélération
(durant quelques secondes)
- allumage et fonctionnement du stato-réacteur propre
ment dit après combustion totale de la charge
d' accélération.The propulsive charge of acceleration is housed in the combustion chamber of the stato-reactor and the sequence of the propulsive phases takes place as follows
- takeoff of the machine thanks to the acceleration load
(for a few seconds)
- ignition and operation of the clean stato-reactor
after full combustion of the load
acceleration.

Le revêtement recouvrant la charge propulsive d'accele- ration doit donc être capable de jouer deux rôles successifs et différents. The coating covering the propellant charge of acceleration must therefore be capable of playing two successive and different roles.

1. Durant la phase d'accélération, le revêtement assure une
bonne liaison entre le propergol solide et les parois de la
chambre. I1 faut donc à ce stade qu'il y ait compatibilité
entre ledit bloc et ledit revêtement.1. During the acceleration phase, the coating ensures
good bond between the solid propellant and the walls of the
bedroom. It is therefore necessary at this stage that there be compatibility
between said block and said coating.

2. Durant la phase stato-réacteur, le revêtement protège les
parois des gaz chauds et oxydants provenant de la combustion
du carburant liquide ou solide.2. During the stato-reactor phase, the coating protects the
walls of hot and oxidative gases from combustion
liquid or solid fuel.

Cette technique ayant été développée récemment, le principal document connu de la demanderesse, est un compte rendu publié par l'American Institute of Aeronautics and Astronautics (Réf : 1978, page 1108). This technique has been developed recently, the main document known to the applicant, is a report published by the American Institute of Aeronautics and Astronautics (Ref: 1978, page 1108).

I1 a été notamment proposé dans ce document d'utiliser comme protection thermique des élastomères silicones chargés par des fibres de verre. Toutefois la nature de ces élastomères silicones n'est pas précisée et les élastomères silicones présentent l'inconvénient de ne pas résister à l'ablation pendant un temps suffisant. It has been proposed in this document to use, as thermal protection, silicone elastomers loaded with glass fibers. However, the nature of these silicone elastomers is not specified and the silicone elastomers have the disadvantage of not being able to resist ablation for a sufficient time.

Par ailleurs, comme cela a été écrit plus haut, il est nécessaire que cette protection thermique soit compatible, sur le plan de l'adhésion, avec la charge propulsive d'accélération. Moreover, as has been written above, it is necessary that this thermal protection is compatible, in terms of adhesion, with the propulsive charge of acceleration.

Dans ce document il est nécessaire de déposer une succession de couches différentes entre l'élastomère silicone et la charge propulsive d'accélération, telles que, un film, un primaire, un adhésif, un liant,afin d'assurer cette adhésion.In this document it is necessary to deposit a succession of different layers between the silicone elastomer and the propellant acceleration charge, such as, a film, a primer, an adhesive, a binder, to ensure this adhesion.

Le liant présent dans cette réalisation présente, en outre, l'inconvénient d'être hydrocarboné et donc d'être susceptible de brûler et de perturber ainsi le fonctionnement du réacteur notamment lors de la phase d'allumage. The binder present in this embodiment has, in addition, the disadvantage of being hydrocarbon and therefore to be likely to burn and thereby disrupt the operation of the reactor especially during the ignition phase.

I1 a été trouvé maintenant de manière inattendue que l'utilisation, en combinaison, d'un propergol composite particulier, d'un primaire particulier et d'une protection thermique formée à partir d'un système silicone réticulant par addition des fonctions Si-H sur les doubles liaisons vinyliques, permettait d'apporter une simplication facilitant grandement la réalisation d'une telle charge propulsive d'accélération. It has now surprisingly been found that the use in combination of a particular composite propellant, a particular primer and a thermal barrier formed from a cross-linking silicone system by addition of Si-H functions on the vinyl double bonds, allowed to make a simplification greatly facilitating the realization of such a propulsive charge acceleration.

Il est évident, en effet, que la multiplication des opérations de fabrication implique la multiplication des contrles à chaque stade de ces opérations, ce qui gêne grandement la mise en oeuvre industrielle. It is obvious, in fact, that the multiplication of manufacturing operations implies the multiplication of controls at each stage of these operations, which greatly hinders the industrial implementation.

Avant de définir l'invention il faut rappeler que les systèmes silicones peuvent être classés en trois groupes distincts, selon leur mode de réticulation, de la manière suivante
A. Systèmes silicones réticulant par addition de Si-H sur une
double liaison vinylique.Before defining the invention, it should be remembered that the silicone systems can be classified into three distinct groups, according to their mode of crosslinking, as follows
A. Silicone Systems Crosslinking by Addition of Si-H on a
double vinyl bond.

B. Systèmes silicones réticulant par hydrolyse puis condensation
de silanol.B. Silicone systems crosslinking by hydrolysis and condensation
of silanol.

C. Systèmes silicones réticulant par réaction chimique des
fonctions Si-H sur les fonctions Si-OH (système conduisant
à la formation de mousse silicone) Dans tout le présent mémoire on appellera n système silicone", un système qui comprend la somme des réactifs qui permet, par réticulation, d'obtenir l'élastomère silicone. On désignera par base siloxanique l'oligomère comportant les terminaisons vinyliques. Le terme élastomère silicone étant réservé au produit de réticulation final.C. Silicone Systems Crosslinking by Chemical Reaction of
Si-H functions on Si-OH functions (driving system
In the present specification, the term "silicone system" is intended to mean a "silicone system" which comprises the sum of the reagents which makes it possible, by crosslinking, to obtain the silicone elastomer. Vinyl Terminals The term silicone elastomer is reserved for the final crosslinking product.

Selon la présente invention la charge propulsive d'accélération destinée à être logée dans la chambre de combustion d'un stato-réacteur, est constituée d'un bloc de propergol composite recouvert d'un revêtement inhibiteur de combustion adhérant audit bloc par l'intermédiaire d'un primaire et qui assure, d'une part, une bonne liaison entre le bloc de propergol et les parois de la chambre de combustion et d'autre part, qui assure la protection des parois de la chambre de combustion contre les gaz chauds et oxydants provenant de la combustion des gaz du carburant de croisière avec l'air lorsque la charge propulsive d'accélération a été consommée, ladite charge propulsive d'accélération étant caractérisée par les trois points suivants pris en combinaison
a) le bloc de propergol composite est à base d'un liant
polybutadiène hydroxytéléchélique,
b) le revêtement inhibiteur de combustion est constitué
par un élastomère silicone contenant des charges de
renforcement et, en outre, chargé par des fibres
réfractaires et par une matière pulvérulente réfrac
taire, ledit revêtement étant formé par réticulation
d'un système silicone, réticulant par addition de
fonctions Si-H sur les liaisons vinyliques, dont
l'agent réticulant comporte un taux de fonctions
Si-H égal ou supérieur à trois, par kilogramme,
c) le primaire est un polyisocyanate organique.According to the present invention the propulsive acceleration charge intended to be housed in the combustion chamber of a stato-reactor consists of a composite propellant block covered with a combustion inhibitor coating adhering to said block via a primary and which ensures, on the one hand, a good connection between the propellant block and the walls of the combustion chamber and secondly, which ensures the protection of the walls of the combustion chamber against hot gases and oxidants from the combustion of the cruise fuel gases with air when the propulsive charge of acceleration has been consumed, said accelerating propellant charge being characterized by the following three points taken in combination
a) the composite propellant block is based on a binder
hydroxytelechelic polybutadiene,
b) the combustion inhibitor coating is constituted
by a silicone elastomer containing charges of
reinforcement and, in addition, loaded with fiber
refractory and by a refractory powdery material
said coating being formed by crosslinking
of a silicone system, crosslinking by addition of
Si-H functions on vinyl bonds, of which
the crosslinking agent has a rate of functions
Si-H equal to or greater than three, per kilogram,
c) the primer is an organic polyisocyanate.

Les propergols composites qui peuvent être utilisés pour la présente invention comportent un liant polybutadiène hydroxytéléchélique et des charges minérales oxydantes telles que le perchlorate d'ammonium ou des métaux alcalins ou alcalinoterreux. Les intervalles dans lesquels peuvent varier les proportions des composés formant le propergol sont bien connues de l'homme de métier. I1 est généralement admis que le liant est présent dans une proportion d'environ 25 % en poids et les charges minérales oxydantes dans une proportion d'environ 75 % en poids. Composite propellants that can be used for the present invention include a hydroxytelechelic polybutadiene binder and oxidizing inorganic fillers such as ammonium perchlorate or alkali or alkaline earth metals. The ranges at which the proportions of the propellant-forming compounds can vary are well known to those skilled in the art. It is generally accepted that the binder is present in a proportion of about 25% by weight and the oxidizing inorganic fillers in a proportion of about 75% by weight.

Seuls les systèmes silicones réticulant par addition des fonctions Si-H sur les liaisons vinyliques sont utilisables pour la mise en oeuvre de la présente invention. Only the silicone systems crosslinking by addition of the Si-H functions on the vinyl bonds can be used for the implementation of the present invention.

Ces systèmes silicones sont composés, préférentiellement:
1. d'une résine de base polysiloxanique, bloquée à ses
extrémités par des groupements insaturés du type
vinyle et de structure générale ci-après

These silicone systems are composed, preferentially:
1. a polysiloxane base resin, blocked at its
ends by unsaturated groups of the type
vinyl and general structure below

les radicaux R, R' et R" étant notamment des radicaux
méthyle, phényle ou vinyle.the radicals R, R 'and R "being in particular radicals
methyl, phenyl or vinyl.

2. d'un agent de réticulation hydrogénopolysiloxanique,
comportant un nombre suffisant de liaisons Si-H,
et de structure générale suivante :
(R)a (H)b Si-O où x = 4 - a - b
x
2
dans laquelle R peut-être, notamment, le méthyle.2. a hydrogenopolysiloxane crosslinking agent,
having a sufficient number of Si-H bonds,
and of following general structure:
(R) a (H) b Si-O where x = 4 - a - b
x
2
in which R may be, in particular, methyl.

3. d'un catalyseur au platine. 3. a platinum catalyst.

La réticulation s'effectue par réaction d'addition sur les doubles liaisons

The crosslinking is carried out by addition reaction on the double bonds

Dans cette famille de systèmes silicones il n'existe que des bi-composant c'est à dire que la résine de base et l'agent de réticulation sont séparés. In this family of silicone systems there are only bi-component that is to say that the base resin and the crosslinking agent are separated.

Les systèmes silicones décrits ci-dessus réticulent à température ambiante. Ils sont connus sous l'abréviation "EVF" (élastomère vulcanisant à froid) ou sous l'appellation américaine, plus fréquemment utilisée1 "Room Temperature Vulcanising" ou "RTV". Ces systèmes silicones sont des produits liquides ou pâteux se transformant à température ambiante ou peu élevée, en masses élastiques et souples. The silicone systems described above crosslink at room temperature. They are known by the abbreviation "EVF" (cold vulcanizing elastomer) or under the American name, more frequently used1 "Room Temperature Vulcanizing" or "RTV". These silicone systems are liquid or pasty products that are transformed at ambient or low temperature, into elastic and flexible masses.

Parmi les bases siloxaniques convenant pour la présente invention on peut citer, à titre indicatif et non limitatif
- les méthyl-phényl polysiloxanes à terminaisons
méthyl-phényl-vinyl-siloxy ou vinyl-diméthyl-siloxy
ou encore de façon plus générale les vinyl diorgano
siloxy,
- les diméthyl polysiloxane, ayant les mêmes terminai
sons que précédemment.Among the siloxane bases that are suitable for the present invention, mention may be made, by way of indication and not limitation
methyl-phenyl polysiloxanes with terminations
methyl-phenyl-vinyl-siloxy or vinyl-dimethyl-siloxy
or even more generally vinyl diorgano
siloxy,
the dimethyl polysiloxane, having the same endings
sounds than before.

Parmi les agents réticulants qui peuvent être mélangés avec les bases siloxaniques pour former le système silicone on peut citer le diméthyl hydrogénopolysiloxane de formule générale
(Me)2 H Si-O 1
2
Les catalyseurs de réticulation sont des catalyseurs au platine tels que, par exemple, l'acide chloroplatinique.Among the crosslinking agents that can be mixed with the siloxane bases to form the silicone system include dimethyl hydrogen polysiloxane of general formula
(Me) 2H Si-O 1
2
The crosslinking catalysts are platinum catalysts such as, for example, chloroplatinic acid.

Les bases siloxaniques utilisées dans la présente invention contiennent l'une quelconque des charges classiques de renforcement bien connues de l'homme de métier. The siloxane bases used in the present invention contain any of the conventional reinforcing fillers well known to those skilled in the art.

On peut citer à titre indicatif la silice, la silice fumée et l'aerogel de silice. Ces charges peuvent être traitées ou non traitées. Les agents de traitement bien connus comprennent les organosilanes, les organopolysiloxanes et les silasanes. Mention may be made, as an indication, of silica, fumed silica and silica airgel. These charges can be processed or untreated. Well known treatment agents include organosilanes, organopolysiloxanes and silasanes.

Le rapport des constituants dans la base siloxanique peut varier considérablement. Ainsi la quantité de charges peut varier entre des quantités comprises entre 10 et 200 parties en poids pour 100 parties en poids de base siloxanique. The ratio of constituents in the siloxane base can vary considerably. Thus, the amount of filler can vary between amounts of between 10 and 200 parts by weight per 100 parts by weight of siloxane base.

On utilisera, de manière préférentielle une quantité de charges comprise entre 20 et 60 parties en poids pour 100 parties de base polysiloxanique. A quantity of charges of between 20 and 60 parts by weight per 100 parts of polysiloxane base will preferably be used.

Afin d'assurer la bonne tenue thermique de l'élastomère silicone et de lui donner une bonne résistance à l'ablation il est nécessaire, en plus des charges qui sont habituellement présentes dans les systèmes silicones et qui sont décrites cidessus, de charger le système silicone avant réticulation avec des fibres réfractaires et des matières pulvérulentes réfractaires. In order to ensure the good thermal resistance of the silicone elastomer and to give it good resistance to ablation, it is necessary, in addition to the charges which are usually present in the silicone systems and which are described above, to charge the system silicone before crosslinking with refractory fibers and refractory powdery materials.

Diverses charges peuvent être utilisées sans sortir de la présente invention. On peut citer à titre indicatif les charges formées de fibres de carbone et de carbure de silicium ou de carbure de bore, les charges formées de fibres d'alumine et d'oxyde de zirconium ou d'oxyde de zirconium pulvérulent. Various fillers can be used without departing from the present invention. As an indication, fillers formed of carbon fibers and silicon carbide or boron carbide, fillers formed of alumina fibers and zirconium oxide or zirconium oxide powder.

Ces charges peuvent être introduites à des taux très variables dans le système silicone sans sortir de la présente invention. These charges can be introduced at very variable rates in the silicone system without departing from the present invention.

I1 a été toutefois remarqué que la tenue thermique augmentait lorsque le taux de fibres croissait. On utilise généralement un taux de fibres supérieur à 5 parties en poids par rapport au système silicone chargé. It was noted, however, that heat resistance increased as the fiber rate increased. A fiber content of greater than 5 parts by weight is generally used with respect to the loaded silicone system.

Les silicones sont connus pour leur antiadhérence vis à vis de nombreux matériaux. Aussi est-il nécessaire, afin d'assurer l'adhésion du bloc de propergol vis à vis de l'élastomère silicone, de recourir à un intermédiaire d'adhésion dénommé primaire. Silicones are known for their anti-adhesion with respect to many materials. Therefore, it is necessary, in order to ensure the adhesion of the propellant block with respect to the silicone elastomer, to use a bonding medium called primary.

I1 a été trouvé qu'une fine couche formée d'un composé polyisocyanate organique et située à l'interface du bloc de propergol et de l'élastomère silicone permettait d'assurer une cohésion extrêmement efficace. On peut citer à titre indicatif et non limitatif les isocyanates suivants : le toluène diisocyanate, l'isophorone diisocyanate ou IPDI, le dicyclo hexylméthane diisocyanate ou hylene W , le diméryldiisocyanate ou DDI, dont la formule est:

le diphényl méthane diisocyanate, le triphényl méthane triisocyanate ou Desmodur R, eommercialise par la firme Farben
Fabriken BAYER AG), les produits de condensation, avec élimination d'eau, de diisocyanates et de polyols y compris les diols, les triols et les hexitols.On peut citer, par exemple, le produit de réaction du TDI avec le triméthylolpropane ou Desmodur L, (commercialisé par la firme Farben Fabriken BAYER AG). La préparation de ces polyisocyanates est bien connue de l'homme de métier. On peut notamment se reporter pour la préparation au brevet US 3 261 655. I1 est, en outre, avantageux d'ajouter au polyisocyanate organique une petite quantité d'acétyl acétonate de fer qui est un catalyseur susceptible d'aider la réaction entre les isocyanates et les composés organiques.It has been found that a thin layer of an organic polyisocyanate compound at the interface of the propellant block and the silicone elastomer provides extremely effective cohesion. The following isocyanates may be mentioned as indicative and not limiting: toluene diisocyanate, isophorone diisocyanate or IPDI, dicyclohexylmethane diisocyanate or hylene W, dimeryldiisocyanate or DDI, the formula of which is:

diphenyl methane diisocyanate, triphenyl methane triisocyanate or Desmodur R, marketed by the firm Farben
Fabriken BAYER AG), the condensation products, with removal of water, of diisocyanates and polyols including diols, triols and hexitols.It may be mentioned, for example, the reaction product of TDI with trimethylolpropane or Desmodur L, (marketed by the firm Farben Fabriken BAYER AG). The preparation of these polyisocyanates is well known to those skilled in the art. In particular, reference may be made to the preparation of US Pat. No. 3,261,655. It is also advantageous to add to the organic polyisocyanate a small amount of iron acetyl acetonate, which is a catalyst capable of aiding the reaction between isocyanates. and organic compounds.

Bien que tous les systèmes silicones, précédemment décrits, conviennent pour la présente invention, il a été trouvé qu'il était avantageux afin d'améliorer l'adhésion du revêtement silicone sur le bloc de propergol composite d'utiliser un système silicone comportant un taux de fonctions Si-H par kilogramme, supérieur à cinq. Although all silicone systems, previously described, are suitable for the present invention, it has been found that it was advantageous to improve the adhesion of the silicone coating on the composite propellant block by using a silicone system having a high Si-H functions per kilogram, greater than five.

On utilisera de manière préférentielle des polyisocyanates dont les fonctions isocyanates sont moyennement réactives, comparé au toluène diisocyanate. On peut citer notamment le diméryl diisocyanate ou DDI, le triphényl méthane triisocyanate ou Desmodur R, l'isophorone diisocyanate ou IPDI. Polyisocyanates whose isocyanate functions are moderately reactive will preferably be used in comparison with toluene diisocyanate. Mention may in particular be made of dimeryl diisocyanate or DDI, triphenyl methane triisocyanate or Desmodur R, isophorone diisocyanate or IPDI.

On va maintenant décrire un procédé général permettant de fabriquer la charge propulsive d'accélération selon l'invention. Il est bien entendu que ce procédé n'est donné qu'à titre indicatif et que d'autres procédés peuvent être utilisés sans sortir de la présente invention. We will now describe a general method for manufacturing the propellant charge acceleration according to the invention. It is understood that this method is only indicative and that other methods can be used without departing from the present invention.

Selon ce procédé, les parois internes de la chambre de combustion sont préalablement enduites d'un primaire pour silicone, bien connu de l'homme de métier, destiné à assurer l'adhe- sion du silicone sur ces mêmes parois. According to this method, the internal walls of the combustion chamber are previously coated with a silicone primer, well known to those skilled in the art, intended to ensure the adhesion of the silicone on these same walls.

On prépare ensuite le système silicone dans un malaxeur avec prise de vide de la manière suivante : la base silicone et les charges réfractaires pulvérulentes sont homogénéisées et amenées à une température de 50C sous vide dans un malaxeur, de volume variable, selon la quantité d'élastomère silicone désirée. The silicone system is then prepared in a vacuum kneader as follows: the silicone base and the powdery refractory fillers are homogenized and brought to a temperature of 50 ° C. under vacuum in a kneader, of variable volume, depending on the amount of silicone elastomer desired.

On introduit ensuite l'agent de réticulation et on homogénéise à nouveau. On introduit ensuite la charge fibreuse réfractaire en une ou plusieurs étapes, et malaxe à nouveau le mélange. La dernière étape est effectuée sous vide.The crosslinking agent is then introduced and homogenized again. The refractory fibrous filler is then introduced in one or more steps, and the mixture is kneaded again. The last step is performed under vacuum.

La cuve du malaxeur, dans laquelle a été homogénéisé le mélange, sert de pot d'injection. The bowl of the kneader, in which the mixture has been homogenized, serves as an injection pot.

La chambre de combustion est ensuite équipée d'un noyau de manière à injecter le système silicone, selon l'invention, entre la chambre et le noyau. The combustion chamber is then equipped with a core so as to inject the silicone system according to the invention between the chamber and the core.

On fixe la chambre ainsi équipée sur un couvercle coulissant exactement sur les parois du malaxeur. The chamber thus fitted is fixed on a sliding cover exactly on the walls of the mixer.

On monte l'ensemble d'injection sur une presse et on injecte. The injection assembly is mounted on a press and injected.

La réticulation du système silicone s'effectue en deux étapes, d'abord pendant une dizaine d'heures à température ambiante, puis de 10 à 20 H à 600C. The crosslinking of the silicone system is carried out in two stages, first for ten hours at room temperature, then 10 to 20 hours at 600C.

L'ensemble est ensuite démoulé. The whole is then removed from the mold.

Le revêtement de silicone ainsi constitué est badigeonné d'une fine couche de diisocyanate avant que le bloc de propergol ne soit coulé par une méthode bien connue de l'homme de métier. The silicone coating thus formed is brushed with a thin layer of diisocyanate before the propellant block is poured by a method well known to those skilled in the art.

Les exemples qui suivent sont donnés à titre indicatif et illustrent l'invention. The examples which follow are given for information only and illustrate the invention.

EXEMPLE I
On fabrique, selon le procédé décrit précédemment, une protection thermique avec le système silicone chargé suivant : base siloxanique du système silicone 100 parties en poids
RTV 630 (fourni par la Société
General Electric carbure de silicium 19 parties en poids agent réticulant du système silicone 10 parties en poids
RTV 630 (5,5 fonctions Si-H par kilo) fibres de carbone 8 parties en poids
La chambre de combustion est revêtue d'une protection thermique dont l'épaisseur uniforme sur toute la longueur du tube est de 8 mm.EXAMPLE I
According to the method described above, a thermal protection is produced with the following silicone system: siloxane base of the silicone system 100 parts by weight
RTV 630 (supplied by the Company
General Electric silicon carbide 19 parts by weight crosslinking agent of silicone system 10 parts by weight
RTV 630 (5.5 Si-H functions per kilogram) carbon fiber 8 parts by weight
The combustion chamber is coated with a thermal protection whose uniform thickness over the entire length of the tube is 8 mm.

La résistance à l'ablation est mesurée en simulant le fonctionnement d'un stato-réacteur à l'intérieur de la chambre de combustion dans les conditions ci-après :
- alimentation de la chambre en air comprimé, liée à
un réchauffeur qui permet, en chauffant l'air à 500 C
de recréer les conditions normales lors de l'admis
sion en vol, au niveau du stato-réacteur,
- alimentation en propane (gaz de Lacq, France).The resistance to ablation is measured by simulating the operation of a stato-reactor inside the combustion chamber under the following conditions:
- supply of the chamber with compressed air, linked to
a heater that allows, by heating the air to 500 C
to recreate the normal conditions when admitted
in flight, at the level of the stato-reactor,
- propane supply (Lacq gas, France).

Le test est réalisé pendant 180 secondes, la température au foyer amont étant de 14000 K. The test is carried out for 180 seconds, the temperature at the upstream focus being 14000 K.

On constate pendant la durée du test qu'il n'y a pratiquement pas d'émission de fumée. During the test, there is virtually no smoke emission.

On observe visuellement après le test qu'il n'y a aucun phénomène de perçage, d'intumescence ou de déformation. It is observed visually after the test that there is no phenomenon of drilling, intumescence or deformation.

La solidité du résidu de la couche superficielle et l'adhérence au matériau sous jacent sont très fortes. The solidity of the residue of the surface layer and the adhesion to the underlying material are very strong.

EXEMPLE II
Un élastomère silicone, tel que préparé dans l'exemple
I, est imbibé d'un primaire polyisocyanate organique pendant 24 H. On coule ensuite sur le matériau, ainsi imbibé, une plaquette de propergol composite à liant polybutadiène hydroxytéléchélique, le propergol est polymérisé. Après 225 jours de vieillissement à 200C, on mesure le collage par des mesures de cisaillement, de traction et de pelage.EXAMPLE II
A silicone elastomer, as prepared in the example
I is impregnated with an organic polyisocyanate primer for 24 h. The material, thus soaked, is then poured onto a hydroxytelechelic polybutadiene-bonded composite propellant wafer, the propellant is polymerized. After 225 days of aging at 200C, the bonding is measured by shearing, traction and peeling measurements.

Les résultats avec les différents primaires sont réunis dans le tableau suivant

The results with the different primaries are shown in the following table

<tb> <SEP> cisaille- <SEP> traction <SEP> pelage
<tb> <SEP> ment <SEP> (bars) <SEP> (bars) <SEP> (DAN/cm2) <SEP>
<tb> : <SEP> I <SEP> P <SEP> D <SEP> I <SEP> : <SEP> <SEP> 6,3 <SEP> : <SEP> <SEP> 8,5 <SEP> : <SEP> <SEP> 0,6 <SEP> <SEP> : <SEP>
<tb> : <SEP> Dicyclohexylméthane <SEP> : <SEP> <SEP> 6,5 <SEP> : <SEP> 10,5 <SEP> : <SEP> 0,85
<tb> : <SEP> diisocyanate <SEP> + <SEP> 2 <SEP> % <SEP> de
<tb> <SEP> AAFe
<tb> : <SEP> Desmodur <SEP> L <SEP> (commerciali- <SEP> : <SEP> 7,5 <SEP> : <SEP> 8,5 <SEP> t <SEP> 0,5
<tb> :<SEP> sé <SEP> par <SEP> la <SEP> firme <SEP> Farben <SEP> : <SEP>
<tb> : <SEP> Fabriken <SEP> BAYER <SEP> AG)
<tb> : <SEP> + <SEP> 3 <SEP> % <SEP> de <SEP> AAFe
<tb> : <SEP> D <SEP> D <SEP> I <SEP> : <SEP> <SEP> 6,7 <SEP> : <SEP> 6,5 <SEP> : <SEP> <SEP> 1
<tb> : <SEP> D <SEP> D <SEP> I <SEP> + <SEP> 1 <SEP> % <SEP> AAFe <SEP> : <SEP> <SEP> 7,5 <SEP> : <SEP> 9,5 <SEP> : <SEP> <SEP> 1,5 <SEP> <SEP> : <SEP>
<tb> : <SEP> Triphényl <SEP> méthane <SEP> : <SEP> <SEP> 6 <SEP> : <SEP> <SEP> 5,5 <SEP> : <SEP> <SEP> 0,7 <SEP> <SEP> : <SEP>
<tb> :<SEP> triisocyanate
<tb>
Un essai comparatif a été effectué dans les mêmes conditions sans imbibage préalable par un primaire du matériau silicone. Les résultats suivants ont été constatés

<tb><SEP> shears- <SEP> traction <SEP> peeling
<tb><SEP> ment <SEP> (bars) <SEP> (bars) <SEP> (DAN / cm2) <SEP>
<tb>: <SEP> I <SEP> P <SEP> D <SEP> I <SEP>: <SEP><SEP> 6.3 <SEP>: <SEP><SEP> 8.5 <SEP>: <SEP><SEP> 0.6 <SEP><SEP>:<SEP>
<tb>: <SEP> Dicyclohexylmethane <SEP>: <SEP><SEP> 6.5 <SEP>: <SEP> 10.5 <SEP>: <SEP> 0.85
<tb>: <SEP> diisocyanate <SEP> + <SEP> 2 <SEP>% <SEP> of
<tb><SEP> AAFe
<tb>: <SEP> Desmodur <SEP> L <SEP> (commercial- <SEP>: <SEP> 7.5 <SEP>: <SEP> 8.5 <SEP> t <SEP> 0.5
<tb>: <SEP> se <SEP> by <SEP> the <SEP> company <SEP> Farben <SEP>: <SEP>
<tb>: <SEP> Fabriken <SEP> BAYER <SEP> AG)
<tb>: <SEP> + <SEP> 3 <SEP>% <SEP> of <SEP> AAFe
<tb>: <SEP> D <SEP> D <SEP> I <SEP>: <SEP><SEP> 6.7 <SEP>: <SEP> 6.5 <SEP>: <SEP><SEP> 1
<tb>: <SEP> D <SEP> D <SEP> I <SEP> + <SEP> 1 <SEP>% <SEP> AAFe <SEP>: <SEP><SEP> 7.5 <SEP>: <SEP> 9.5 <SEP>: <SEP><SEP> 1.5 <SEP><SEP>:<SEP>
<tb>: <SEP> Triphenyl <SEP> methane <SEP>: <SEP><SEP> 6 <SEP>: <SEP><SEP> 5.5 <SEP>: <SEP><SEP> 0.7 <SEP><SEP>:<SEP>
<tb>: <SEP> triisocyanate
<Tb>
A comparative test was carried out under the same conditions without prior imbibing with a primer of the silicone material. The following results were found

<tb> <SEP> cisail- <SEP> : <SEP> <SEP> traction <SEP> : <SEP> pelage
<tb> <SEP> = <SEP> lement
<tb> sans <SEP> primaire <SEP> : <SEP> <SEP> 5 <SEP> : <SEP> 3,5 <SEP> :<SEP> <SEP> 0,3 <SEP> 3 <SEP>
<tb>
EXEMPLE III
Un élastomère silicone a été préparé à partir du système silicone RTV 147 (commercialisé par la Société RAONE-POULENC) chargé, ayant la composition suivante base siloxanique 100 parties en poids carbure de silicium 6 parties en poids agent réticulant (4,2 fonctions 10 parties en poids
SiH/kilo) fibres de carbone 4 parties en poids
Les essais de collage sont effectués dans les mêmes conditions et ont donné les résultats suivants

<tb><SEP> cisail- <SEP>: <SEP><SEP> traction <SEP>: <SEP> coat
<tb><SEP> = <SEP>
<tb> without <SEP> primary <SEP>: <SEP><SEP> 5 <SEP>: <SEP> 3.5 <SEP>: <SEP><SEP> 0.3 <SEP> 3 <SEP>
<Tb>
EXAMPLE III
A silicone elastomer was prepared from the silicone system RTV 147 (sold by the company RAONE-POULENC) charged, having the following composition siloxane base 100 parts by weight silicon carbide 6 parts by weight crosslinking agent (4.2 functions 10 parts in weight
SiH / kilo) carbon fiber 4 parts by weight
The gluing tests are carried out under the same conditions and gave the following results:

<tb> <SEP> : <SEP> cisail- <SEP> : <SEP> traction <SEP> : <SEP> pelage
<tb> <SEP> : <SEP> lement <SEP> : <SEP> <SEP> (bars) <SEP> : <SEP> DAN/cm2
<tb> <SEP> (bars) <SEP> : <SEP>
<tb> I <SEP> P <SEP> D <SEP> I <SEP> : <SEP> 5,5 <SEP> : <SEP> 7 <SEP> : <SEP> 0,6 <SEP> :
<tb>
EXEMPLE IV
A titre d'essai comparatif on a préparé un élastomère silicone à partir du système silicone RTV 1502 (commercialisé par la Société RHONE-POULENC), chargé de la même façon que précédemment, ayant la composition suivante : base siloxanique 100 parties en poids carbure de silicium 6 parties en poids agent réticulant (1,5 fonctions 10 parties en poids
SiH/kg fibres de carbone 4 parties en poids
Les essais de collage effectués dans les mêmes conditions ont donné les résultats suivants

<tb><SEP>:<SEP> cisail- <SEP>: <SEP> traction <SEP>: <SEP> coat
<tb><SEP>:<SEP><SEP>:<SEP><SEP> (bars) <SEP>: <SEP> DAN / cm2
<tb><SEP> (bars) <SEP>: <SEP>
<tb> I <SEP> P <SEP> D <SEP> I <SEP>: <SEP> 5.5 <SEP>: <SEP> 7 <SEP>: <SEP> 0.6 <SEP>:
<Tb>
EXAMPLE IV
As a comparative test, a silicone elastomer was prepared from the RTV 1502 silicone system (sold by the company Rhone-Poulenc), loaded in the same manner as above, having the following composition: siloxane base 100 parts by weight of carbide silicon 6 parts by weight crosslinking agent (1.5 functions 10 parts by weight
SiH / kg carbon fiber 4 parts by weight
The gluing tests carried out under the same conditions gave the following results:

<tb> <SEP> : <SEP> cisail- <SEP> : <SEP> traction <SEP> pelage
<tb> <SEP> : <SEP> lement
<tb> I <SEP> P <SEP> D <SEP> I <SEP> : <SEP> 1 <SEP> : <SEP> 1,5 <SEP> : <SEP> 0,1
<tb> <tb><SEP>:<SEP> shears- <SEP>: <SEP> traction <SEP> peeling
<tb><SEP>:<SEP>
<tb> I <SEP> P <SEP> D <SEP> I <SEP>: <SEP> 1 <SEP>: <SEP> 1.5 <SEP>: <SEP> 0.1
<Tb>

Claims

1. Propulsive acceleration charge, consisting of a composite propellant block covered with a combustion inhibitor coating adhering to said block via a primer, said accelerating propellant being characterized by the following three points: taken in combination: a) the composite propellant block is based on a hydroxytelechelic polybutadiene binder, b) the combustion inhibitor coating is constituted by a silicone elastomer containing reinforcing fillers and, furthermore, loaded with refractory fibers and refractory pulverulent materials, said coating being formed by crosslinking a silicone system crosslinking by addition of the SiH functions on the vinyl bonds, the crosslinking agent of which comprises at least three SiH functions per kilogram,

c) the primer is an organic polyisocyanate.

2. propellant acceleration charge according to claim 1, characterized in that the refractory fibers are carbon fibers.

3. Propulsive acceleration charge according to one of claims 1 or 2, characterized in that the refractory powder material is either boron carbide or silicon carbide.

4. propellant charge according to claim 1, characterized in that the vinyl-terminated polysiloxane base has the following general formula

in which the radicals R, R 'and R "are methyl, phenyl or vinyl radicals.

5. propellant acceleration charge according to claim 1, characterized in that the primary polyisocyanate is dimeryldiisocyanate or isophorone diisocyanate or triphenyl methane triisocyanate.

6. A method for manufacturing a propellant charge of acceleration as described in claim 1, characterized by the following successive points:

a) the addition-crosslinking silicone system and

charged with refractory fibers and

powdery refractory materials is molded

before crosslinking in a form allowing

to adapt it to the combustion chamber,

b) the silicone system is crosslinked,

c) the inner face of the elastomer is impregnated

silicone with a thin layer of primer

organic polyisocyanate,

d) casting the composite propellant block

non-hydroxytelechelic polybutadiene binder

polymerized.

7. Propulsive acceleration charge according to one of claims 1 to 5 characterized in that it is housed in the combustion chamber of a ramjet.

8. Coating forming a thermal protection for a combustion chamber of self-propelled machine, characterized in that it consists of the combustion inhibitor coating described in one of claims 1 to 5.