Изобретение относится к области изготовления оболочек из органопластикового материала, которые могут быть использованы в качестве корпусов ракет, различных емкостей и т.д.The invention relates to the field of manufacture of shells made of organoplastic material, which can be used as rocket bodies, various containers, etc.
Известна силовая оболочка двигателя по патенту США №5600946, опубликованному 11.02.97, выполненная из неметаллического материала с подкрепляющими элементами. Недостатком этой конструкции является то, что в ней не предусмотрена возможность прокладки кабельной сети внутри корпуса оболочки.Known power shell of the engine according to US patent No. 5600946, published 02/11/97, made of non-metallic material with reinforcing elements. The disadvantage of this design is that it does not provide for the possibility of laying a cable network inside the enclosure.
Более близким по технической сущности к предлагаемому органопластиковому корпусу ракеты является изобретение по патенту России №2042853, опубликованному 27.08.95, в котором рассматривается ракетный двигатель. Ракетный двигатель содержит корпус из стеклопластикового (органопластикового) многослойного материала, сопловой блок и шпангоуты. Изобретение касается конструкции самих шпангоутов и соединения их с корпусом ракетного двигателя. Один из шпангоутов размещен между спиральными и кольцевыми слоями корпуса. Прокладка кабелей в этом ракетном двигателе вероятно предусмотрена по классической схеме - снаружи корпуса ракетного двигателя.Closer in technical essence to the proposed organoplastic rocket body is the invention according to Russian patent No. 2042853, published on 08.27.95, which considers a rocket engine. The rocket engine contains a housing made of fiberglass (organoplastic) multilayer material, a nozzle block and frames. The invention relates to the design of the frames themselves and their connection with the housing of the rocket engine. One of the frames is placed between the spiral and annular layers of the body. The cable routing in this rocket engine is probably provided according to the classical scheme - outside the rocket engine housing.
Задачей предполагаемого изобретения является разработка органопластикового корпуса ракеты, в котором кабели проложены внутри стенки корпуса, изготавливаемого методом намотки волокон.The objective of the alleged invention is to develop an organoplastic rocket body, in which cables are laid inside the wall of the body, manufactured by the method of winding fibers.
Указанная задача достигается тем, что кабели выполнены плоскими, например ткаными из 50-ти проводов, с герметизирующим покрытием, при этом на участке кабеля, расположенного внутри стенки корпуса (замотанная часть кабеля) по краям выполнены клинья из того же герметизирующего покрытия. На концы кабеля (незамотанная часть), выходящие из стенки корпуса, нанесено герметизирующее покрытие из термостойкой резины, которое герметично соединено с одного конца с корпусом электросоединителя, а с другого конца с герметизирующим покрытием замотанной части плоского кабеля. Покрытие из термостойкой резины выбирается из условия сохранения свойств резины после воздействия на нее материала и компонентов корпуса в процессе его изготовления, а также после воздействия температуры полимеризации органопластикового корпуса. В качестве герметизирующего покрытия замотанной части плоской кабельной ленты выбран эластичный материал с возможностью двойной вулканизации. Таким свойством обладают термоэластопласты на основе полистирола, на основе полиолефинов, на основе натурального каучука, на основе полиэфиров, на основе полиуретанов и на основе полиамидов. В предполагаемом изобретении в качестве герметизирующего покрытия плоской кабельной ленты в замотанной части выбран термоэластопласт на основе дивинилметилстирола, при соотношении компонентов, вес.%: термоэластопласт 65-97, технический углерод ПМ-50 0,03-5, белая сажа БС-100 8-37, стеарат цинка 0,02-4. Этот термоэластопласт проходит двойную вулканизацию - первый раз при нанесении покрытия на кабельную ленту, при этом температура нанесения покрытия ниже температуры полимеризации корпуса, и второй раз - окончательная вулканизация при температуре полимеризации корпуса, при этом термоэластопласт, обладая текучестью, заполняет все пустоты в зоне прохождения плоского кабеля, тем самым обеспечивая сплошность, герметичность и прочность корпуса. Необходимо отметить, что термоэластопласт сохраняет текучесть и эластичность при температуре полимеризации корпуса только в замкнутом объеме, в свободном состоянии термоэластопласт при этой температуре деформируется, охрупчивается и растрескивается. Поэтому свободные (незамотанные) концы плоского кабеля покрыты термостойкой резиной, которая герметично соединена с термоэластопластом в районе выхода кабеля из корпуса и с корпусом электросоединителя.This problem is achieved in that the cables are made flat, for example, woven from 50 wires, with a sealing coating, while wedges from the same sealing coating are made at the edges of the cable located inside the housing wall (the wrapped part of the cable). At the ends of the cable (unmanned part) emerging from the housing wall, a heat-resistant rubber sealing coating is applied, which is hermetically connected at one end to the electrical connector housing, and from the other end to the sealing coating of the wound part of the flat cable. The coating of heat-resistant rubber is selected from the condition of maintaining the properties of rubber after exposure to the material and components of the body during its manufacture, as well as after exposure to the polymerization temperature of the organoplastic body. As a sealing coating of the wound part of a flat cable strip, an elastic material with the possibility of double vulcanization is selected. This property is possessed by polystyrene-based thermoplastic elastomers, based on polyolefins, based on natural rubber, based on polyesters, based on polyurethanes and based on polyamides. In the proposed invention, the thermoplastic elastomer based on divinyl methyl styrene, with the ratio of components, wt.%: Thermoplastic elastomer 65-97, carbon black PM-50 0.03-5, white carbon black BS-100 8- 37, zinc stearate 0.02-4. This thermoplastic elastomer undergoes double vulcanization - the first time when coating is applied to the cable tape, while the coating temperature is lower than the polymerization temperature of the casing, and the second time is the final vulcanization at the polymerization temperature of the casing, while the thermoplastic elastomer, having flow, fills all voids in the flat passage cable, thereby ensuring continuity, tightness and durability of the housing. It should be noted that thermoplastic elastomer retains fluidity and elasticity at the polymerization temperature of the body only in a closed volume; in the free state, thermoplastic elastomer is deformed, embrittled and cracked. Therefore, the free (unmanned) ends of the flat cable are coated with heat-resistant rubber, which is hermetically connected to the thermoplastic elastomer in the area where the cable exits the housing and to the electrical connection housing.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 показано продольное сечение корпуса; на фиг.2 поперечное сечение корпуса; на фиг.3 поперечное сечение замотанной части кабеля после первой вулканизации термоэластопласта.The invention is illustrated in the drawing, where figure 1 shows a longitudinal section of the housing; figure 2 is a cross section of the housing; figure 3 is a cross section of the wound part of the cable after the first vulcanization of thermoplastic elastomer.
Органопластиковый корпус состоит из внутреннего кокона 1 и наружного кокона 2 с расположенным между ними плоским кабелем 3, покрытым термоэластопластом 4 на основе дивинилметилстирола. На выходящих из корпуса концах кабеля 5 выполнено покрытие из термостойкой резины 6, которое герметично соединено с термоэластопластом 4 в зоне Б и герметично соединено с электросоединителем 7. Покрытие плоского кабеля из термоэластопласта в замотанной части кабеля имеет вдоль кабеля клиновидные элементы 8 из того же термоэластопласта.The organoplastic case consists of an inner cocoon 1 and an outer cocoon 2 with a flat cable 3 located between them, covered with thermoplastic elastomer 4 based on divinyl methyl styrene. At the ends of the cable 5 emerging from the housing, a coating of heat-resistant rubber 6 is made, which is hermetically connected to the thermoplastic elastomer 4 in zone B and hermetically connected to the electrical connector 7. The coating of the flat cable of thermoplastic elastomer in the wound part of the cable has wedge-shaped elements 8 of the same thermoplastic elastomer along the cable.
Изготовление органопластикового корпуса происходит следующим образом. Сначала методом намотки изготавливают внутренний кокон 1. Затем на него накладываются и фиксируются плоские кабели с термоэластопластом, прошедшим первую стадию вулканизации. После закрепления кабелей производят намотку наружного кокона 2 с дальнейшей полимеризацией корпуса, при этом происходит вторичная вулканизация термоэластопласта.The manufacture of an organoplastic case is as follows. First, the inner cocoon 1 is made by winding. Then, flat cables with thermoplastic elastomers that have passed the first vulcanization stage are superimposed and fixed onto it. After fastening the cables, the outer cocoon 2 is wound with the further polymerization of the casing, while the secondary vulcanization of thermoplastic elastomer takes place.
Выполнение органопластикового корпуса по предполагаемому изобретению обеспечивает сплошность, герметичность и прочность корпуса за счет того, что герметизирующее покрытие кабеля в замотанной части в процессе полимеризации корпуса размягчается и заполняет пустоты между наружным и внутренним коконами в районе прохождения кабелей, а герметизирующее покрытие кабеля по всей ее длине обеспечивает защиту кабеля от компонентов и материала корпуса при его изготовлении.The implementation of the organoplastic housing according to the proposed invention provides continuity, tightness and strength of the housing due to the fact that the sealing coating of the cable in the wrapped part during the polymerization of the housing softens and fills the voids between the outer and inner cocoons in the area of passage of the cables, and the sealing coating of the cable along its entire length protects the cable from components and housing material during its manufacture.
