[go: up one dir, main page]

RU2528194C1 - Solid-propellant rocket engine body (versions) and its fabrication (versions) - Google Patents

Solid-propellant rocket engine body (versions) and its fabrication (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2528194C1
RU2528194C1 RU2013127369/06A RU2013127369A RU2528194C1 RU 2528194 C1 RU2528194 C1 RU 2528194C1 RU 2013127369/06 A RU2013127369/06 A RU 2013127369/06A RU 2013127369 A RU2013127369 A RU 2013127369A RU 2528194 C1 RU2528194 C1 RU 2528194C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rubber
heat
cuff
layer
package
Prior art date
Application number
RU2013127369/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Ираклии Сисаури
Анатолий Федорович Романов
Владимир Александрович Алеев
Олег Дмитриевич Никитин
Вячеслав Александрович Барынин
Елизавета Ефимовна Школьникова
Original Assignee
Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения filed Critical Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения
Priority to RU2013127369/06A priority Critical patent/RU2528194C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2528194C1 publication Critical patent/RU2528194C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: rocket engine body comprises structural shell lined with heat-resistant coat with plug-in resilient collars. Joint between collars and heat-resistant coat has circular cavity composed of spaced equidistantly circular belts connected on outer edge side and equipped with conical sections on inner edge side. Interconnected layers of elastoplastic woven material are arranged in circular cavity following equidistantly the cavity surface opposite part. Woven material layers feature variable transverse length increasing from inner to outer edges with, mainly, congruent opposed surfaces of adjacent layers and parts of one layer. Outer layer of woven material is secured over outer surface with said collar and heat-resistant coat. In compliance with the other version, extra layer of elastoplastic material is arranged in collar and heat-resistance coat material bulk. At making the rocket engine body, collar of sheet material is placed on mandrel and, outside said collar, said heat-resistant coat. Lengthwise package of tapes of elastoplastic woven material with width increasing over the package depth. Tape of rubber-like material is applied on package wider side. Said package is compacted at higher temperature unless rubber-like material is embedded in the structure of adjoining fabric. Said package is place on mandrel in collar periphery circle in layer or rubber-like material to cross-link the package end parts. Half of the package is folded from larger radius to smaller one unless two haves contact to release remaining parts of heat-resistant halves. Heat-resistant coat with collet is cured to wind structural shell of polymer composite. In compliance with the other version, set of tapes of woven and rubber-like material are applied, the rubber-like material being applied outward.
EFFECT: higher reliability of solid-propellant rocket engine.
4 cl, 3 dwg

Description

Группа изобретений относится к области машиностроения, а именно к корпусам ракетных двигателей твердого топлива (РДТТ) из полимерных композиционных материалов.The group of inventions relates to the field of engineering, and in particular to the bodies of solid propellant rocket engines (solid propellant rocket engines) made of polymer composite materials.

Силовая оболочка из полимерных композиционных материалов такого корпуса имеет внутреннее теплозащитное покрытие (ТЗП) из резиноподобных материалов, к которому на днищах прикреплены эластичные раскрепляющие манжеты, предназначенные для защиты торцевой части твердого топлива от преждевременного воспламенения при перемещении (деформировании) дна при действии внутреннего давления. Манжета представляет собой тонкостенную кольцеобразную конструкцию, которая изготавливается из резиноподобного материала, соединяется с ТЗП по внешнему своему диаметру и прилегает к ТЗП дна, в основном, по всей поверхности. Соединение манжеты с ТЗП должно обеспечивать работоспособность конструкции при больших перемещениях дна - при отходе манжеты и ТЗП друг от друга.The power shell made of polymer composite materials of such a housing has an internal heat-protective coating (TZP) made of rubber-like materials, to which elastic fastening cuffs are attached on the bottoms, designed to protect the end part of the solid fuel from premature ignition during movement (deformation) of the bottom under the influence of internal pressure. The cuff is a thin-walled ring-shaped structure, which is made of a rubber-like material, is connected to the TZP in its outer diameter and is adjacent to the bottom TZP, mainly over the entire surface. The connection of the cuff with the TZP should ensure the operability of the structure with large movements of the bottom - when the cuff and the TZP move away from each other.

Известен корпус РДТТ из полимерных композиционных материалов с внутренним ТЗП и скрепленными с ним манжетами, выполненными на основе резиноподобных материалов [1, с.61-64]Known solid propellant rocket engine made of polymer composite materials with internal TZP and cuffs fastened with it, made on the basis of rubber-like materials [1, p. 61-64]

Известен корпус РДТТ из полимерных композиционных материалов, содержащий скрепленные с ТЗП манжеты по патенту [2].The well-known solid-propellant solid propellant polymer composite housing made of polymer composite materials containing cuffs fastened with TZP according to the patent [2].

Общими недостатками подобных известных конструкций является низкая прочность соединения манжеты с ТЗП, так как при малом радиусе перехода их сопрягаемых поверхностей, определяемым толщиной разделительного слоя ткани или пленки, здесь, как у концентратора напряжений, возникает резкое увеличение напряжений, при действии внутреннего давления и отходе манжеты и ТЗП друг от друга.Common disadvantages of such known structures is the low strength of the cuff with the TZP, since with a small radius of transition of their mating surfaces, determined by the thickness of the separation layer of fabric or film, here, like a stress concentrator, a sharp increase in stress occurs under the action of internal pressure and cuff and TZP from each other.

Корпус РДТТ по [1] является наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату и выбран в качестве ближайшего аналога (прототипа).The solid propellant rocket motor enclosure according to [1] is the closest to the claimed one according to the technical nature and the achieved result and is selected as the closest analogue (prototype).

Известен способ изготовления корпуса РДТТ из полимерных композиционных материалов [3, стр.434-438, рис.6.11.], по которому на форме из листового резиноподобного материала выкладывается ТЗП с манжетами, вулканизуется, устанавливается на оправку и заматывается полимерным композиционным материалом с последующей термообработкой (полимеризацией).A known method of manufacturing a solid-propellant solid-state housing made of polymer composite materials [3, pp. 434-438, Fig. 6.11.], According to which TPZ with cuffs is laid out from a sheet of rubber-like material, is vulcanized, mounted on a mandrel and wound with a polymer composite material, followed by heat treatment (polymerization).

Известный способ изготовления корпуса РДТТ не устраняет недостатка, отмеченного в конструкции корпуса.The known method of manufacturing a solid propellant rocket motor housing does not eliminate the drawback noted in the housing design.

Способ изготовления корпуса РДТТ по [3] является наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату и выбран в качестве ближайшего аналога (прототипа).A method of manufacturing a solid propellant rocket motor housing according to [3] is the closest to the claimed technical essence and the achieved result and is selected as the closest analogue (prototype).

Технической задачей, на решение которой направлена группа изобретений, является разработка сравнительно простой и технологичной в изготовлении конструкции соединения манжеты с ТЗП, позволяющей обеспечить более равномерное распределение напряжений в соединения.The technical problem to which the group of inventions is directed is the development of a relatively simple and technologically advanced construction of a cuff-to-cushion joint design, which allows for a more uniform distribution of stresses in the joints.

Техническим результатом от использования группы изобретений, связанных настолько, что образуют единый изобретательский замысел, является повышение прочности соединения манжеты с внутренним ТЗП, повышение эксплуатационной и экономической эффективности конструкции корпуса РДТТ из полимерных композиционных материалов и повышении надежности двигателя в целом.The technical result from the use of a group of inventions that are so connected that they form a single inventive concept is to increase the strength of the cuff with the internal TZP, increase the operational and economic efficiency of the design of the solid propellant rocket engine made of polymer composite materials and increase the reliability of the engine as a whole.

Техническая задача решается, а технический результат достигается тем, что:The technical problem is solved, and the technical result is achieved by the fact that:

- в корпусе РДТТ, содержащем силовую оболочку из полимерных композиционных материалов с фланцами в полюсных отверстиях, облицованную по внутренней поверхности теплозащитным покрытием с раскрепляющими эластичными манжетами из резиноподобных материалов, согласно изобретению соединение манжеты и теплозащитного покрытия содержит кольцевую полость, образованную разнесенными эквидистантно, кольцевыми поясками их противолежащих поверхностей, сопряженными по дуге со стороны своих внешних кромок и снабженными взаимосходящимися коническими участками со стороны внутренних, в которой расположены скрепленные между собой слои упругоэластичного тканого материала, каждый из которых эквидистантно повторяет противолежащую часть поверхности полости, причем слои выполнены переменной, нарастающей от внутреннего к наружному, поперечной длины, в основном с конгруэнтным расположением обращенных друг к другу поверхностей соседних слоев или частей одного слоя, расположение кромок каждого слоя и всех вместе разнесено между собой, а наружный слой по всей своей наружной поверхности скреплен, за счет внедрения в его структуру резиноподобного материала, с манжетой и теплозащитным покрытием (вариант I);- in an RDTT case containing a power shell made of polymer composite materials with flanges in the pole holes, lined on the inner surface with a heat-shielding coating with reinforcing elastic cuffs from rubber-like materials, according to the invention, the connection of the cuff and the heat-shielding coating contains an annular cavity formed by spaced equidistant, annular bands of their opposite surfaces, conjugated in an arc from their outer edges and provided with intersecting conic areas on the inner side, in which layers of elastic-elastic woven material are fastened to each other, each of which equidistantly repeats the opposite part of the cavity surface, the layers being made variable, growing from the inner to the outer, transverse length, mainly with a congruent arrangement facing each other surfaces of adjacent layers or parts of one layer, the location of the edges of each layer and all together spaced, and the outer layer along its entire outer surface with it is secured due to the introduction of a rubber-like material into its structure, with a cuff and heat-protective coating (option I);

- в корпусе РДТТ, содержащем силовую оболочку из полимерных композиционных материалов с фланцами в полюсных отверстиях, облицованную по внутренней поверхности теплозащитным покрытием с раскрепляющими эластичными манжетами из резиноподобных материалов, согласно изобретению соединение манжеты и теплозащитного покрытия содержит кольцевую полость, образованную разнесенными эквидистантно, кольцевыми поясками их противолежащих поверхностей, сопряженными по дуге со стороны своих внешних кромок и снабженными взаимосходящимися коническими участками со стороны внутренних, в которой расположены скрепленные между собой слои упругоэластичного тканого материала, каждый из которых эквидистантно повторяет противолежащую часть поверхности полости, причем слои выполнены переменной, нарастающей от внутреннего к наружному, поперечной длины, в основном с конгруэнтным расположением обращенных друг к другу поверхностей соседних слоев или частей одного слоя, расположение кромок каждого слоя и всех вместе разнесено между собой, наружный слой по всей своей наружной поверхности скреплен, за счет внедрения в его структуру резиноподобного материала, с манжетой и теплозащитным покрытием, а в массиве материалов манжеты и теплозащитного покрытия расположен эквидистантно поверхности полости, как минимум, один слой упругоэластичного материала (вариант II);- in an RDTT case containing a power shell made of polymer composite materials with flanges in the pole holes, lined on the inner surface with a heat-shielding coating with reinforcing elastic cuffs from rubber-like materials, according to the invention, the connection of the cuff and the heat-shielding coating contains an annular cavity formed by spaced equidistant, annular bands of their opposite surfaces, conjugated in an arc from their outer edges and provided with intersecting conic areas on the inner side, in which layers of elastic-elastic woven material are fastened to each other, each of which equidistantly repeats the opposite part of the cavity surface, the layers being made variable, growing from the inner to the outer, transverse length, mainly with a congruent arrangement facing each other surfaces of adjacent layers or parts of one layer, the location of the edges of each layer and all together spaced, the outer layer over its entire outer surface eplen, by introducing into its structure a rubber material with a cuff and a thermal coating, and the array of the cuff material and a thermal barrier coating is situated equidistantly cavity surface, at least one layer of elastic material (variant II);

- способ изготовления корпуса ракетного двигателя (по варианту I), заключающийся в выкладке на форме теплозащитных покрытий днищ с манжетами, из листового резиноподобного материала, их вулканизации, установке на оправке и намотке силовой оболочки из полимерного композитного материала, согласно изобретению на форме выкладывают из листового резиноподобного материала манжету и, вне манжеты, частично, теплозащитное покрытие, собирают продольный пакет из лент упругоэластичного тканого материала разной ширины с последовательно увеличивающейся шириной по толщине, скрепляют между собой, с широкой стороны укладывают ленту из резиноподобного материала, подпрессовывают пакет при повышенной температуре до внедрения резиноподобного материала в структуру, по меньшей мере, одного слоя прилегающей ткани, укладывают на форме по окружности границы манжеты слоем резиноподобного материала форме, сшивают между собой торцевые части слоев пакета, перегибают половину пакета от большего радиуса к меньшему до соприкосновения двух половин между собой, а затем выкладывают оставшиеся части теплозащитного покрытия (вариант I);- a method of manufacturing a rocket engine housing (according to option I), which consists in laying out on the form of heat-resistant coatings the bottoms with cuffs, from rubber-like sheet material, vulcanizing them, installing on the mandrel and winding a power shell made of a polymer composite material, according to the invention, they are laid out from sheet a rubber-like material, the cuff and, partially outside the cuff, a heat-insulating coating, collect a longitudinal package of tapes of elastic-elastic woven material of different widths with successively increasing being wide in thickness, they are fastened together, a tape of rubber-like material is laid on a wide side, the package is pressed at an elevated temperature until the rubber-like material is embedded in the structure of at least one layer of adjacent fabric, laid on the mold around the circumference of the cuff with a layer of rubber-like material , they sew together the end parts of the layers of the package, bend half of the package from a larger radius to a smaller one until the two halves touch each other, and then lay out the remaining parts heat-shielding coating (option I);

- способ изготовления корпуса ракетного двигателя (по варианту II), заключающийся в выкладке на форме теплозащитных покрытий днищ с манжетами, из листового резиноподобного материала, их вулканизации, установке на оправке и намотке силовой оболочки из полимерного композитного материала, согласно изобретению на форме выкладывают из листового резиноподобного материала манжету и, вне манжеты, частично, теплозащитное покрытие, собирают продольный пакет из лент упругоэластичного тканого материала разной ширины с последовательно увеличивающейся шириной по толщине, скрепляют между собой, с широкой стороны укладывают ленту из резиноподобного материала, и как минимум один набор лент из тканого и резиноподобного материалов, последним наружу, подпрессовывают пакет при повышенной температуре до внедрения резиноподобного материала в структуру, по меньшей мере, одного слоя прилегающей ткани, укладывают на форме по окружности границы манжеты слоем резиноподобного материала к форме, сшивают между собой торцевые части слоев пакета, перегибают половину пакета от большего радиуса к меньшему до соприкосновения двух половин между собой, а затем выкладывают оставшиеся части теплозащитного покрытия (вариант II).- a method of manufacturing a rocket engine casing (according to option II), which consists in laying out on the form of heat-resistant coatings the bottoms with cuffs, from rubber-like sheet material, vulcanizing them, installing on the mandrel and winding a power shell made of a polymer composite material, according to the invention, they are laid out from sheet a rubber-like material, the cuff and, partially outside the cuff, a heat-insulating coating, collect a longitudinal package of tapes of elastic-elastic woven material of different widths with successively increasing they are fastened with a width in thickness, they are fastened together, a tape made of rubber-like material is laid on the wide side, and at least one set of tapes of woven and rubber-like materials, the last outward, is pressed into the bag at elevated temperature until the rubber-like material is embedded in the structure of at least one layer of adjacent tissue, laid on the mold around the circumference of the cuff border with a layer of rubber-like material to the mold, sew together the end parts of the packet layers, bend half the packet from a larger radius to m less until the two halves come into contact with each other, and then lay out the remaining parts of the heat-shielding coating (option II).

Отличительными от прототипа признаками корпуса РДТТ являются следующие:Distinctive features of the prototype of the solid rocket motor housing are as follows:

по варианту Iaccording to option I

- соединение манжеты и теплозащитного покрытия содержит кольцевую полость, образованную разнесенными эквидистантно кольцевыми поясками их противолежащих поверхностей, сопряженными по дуге со стороны своих внешних кромок и снабженными взаимосходящимися коническими участками со стороны внутренних,- the connection of the cuff and heat-protective coating contains an annular cavity formed by spaced equidistant annular belts of their opposite surfaces, conjugated in an arc from their outer edges and provided with interspersed conical sections from the inside,

- в которой расположены скрепленные между собой слои упругоэластичного тканого материала,- in which the layers of elastic-elastic woven material are fastened to each other,

- каждый из которых эквидистантно повторяет противолежащую часть поверхности полости,- each of which equidistantly repeats the opposite part of the surface of the cavity,

- причем слои выполнены переменной, нарастающей от внутреннего к наружному, поперечной длины,- moreover, the layers are made of a variable, growing from internal to external, transverse length,

- в основном с конгруэнтным расположением обращенных друг к другу поверхностей соседних слоев или частей одного слоя,- mainly with a congruent arrangement facing each other of the surfaces of adjacent layers or parts of one layer,

- расположение кромок каждого слоя и всех вместе разнесено между собой,- the location of the edges of each layer and all together spaced,

- а наружный слой по всей своей наружной поверхности скреплен, за счет внедрения в его структуру резиноподобного материала, с манжетой и теплозащитным покрытием;- and the outer layer is bonded over its entire outer surface, due to the introduction of rubber-like material into its structure, with a cuff and heat-protective coating;

по варианту IIaccording to option II

- соединение манжеты и теплозащитного покрытия содержит кольцевую полость, образованную разнесенными эквидистантно кольцевыми поясками их противолежащих поверхностей, сопряженными по дуге со стороны своих внешних кромок и снабженными взаимосходящимися коническими участками со стороны внутренних,- the connection of the cuff and heat-protective coating contains an annular cavity formed by spaced equidistant annular belts of their opposite surfaces, conjugated in an arc from their outer edges and provided with interspersed conical sections from the inside,

- в которой расположены скрепленные между собой слои упругоэластичного тканого материала,- in which the layers of elastic-elastic woven material are fastened to each other,

- каждый из которых эквидистантно повторяет противолежащую часть поверхности полости,- each of which equidistantly repeats the opposite part of the surface of the cavity,

- причем слои выполнены переменной, нарастающей от внутреннего к наружному, поперечной длины,- moreover, the layers are made of a variable, growing from internal to external, transverse length,

- в основном с конгруэнтным расположением обращенных друг к другу поверхностей соседних слоев или частей одного слоя,- mainly with a congruent arrangement facing each other of the surfaces of adjacent layers or parts of one layer,

- расположение кромок каждого слоя и всех вместе разнесено между собой,- the location of the edges of each layer and all together spaced,

- наружный слой по всей своей наружной поверхности скреплен, за счет внедрения в его структуру резиноподобного материала, с манжетой и теплозащитным покрытием,- the outer layer is bonded over its entire outer surface, due to the introduction of rubber-like material into its structure, with a cuff and heat-protective coating,

- а в массиве материалов манжеты и теплозащитного покрытия расположен эквидистантно поверхности полости как минимум один слой упругоэластичного материала.- and in the array of cuff materials and the heat-shielding coating, at least one layer of elastic material is located equidistant to the cavity surface.

Отличительными от прототипа признаками способа изготовления корпуса РДТТ являются следующие:Distinctive features of the prototype signs of a method of manufacturing a solid propellant rocket motor housing are as follows:

по варианту Iaccording to option I

- на форме выкладывают из листового резиноподобного материала манжету и, вне манжеты, частично, теплозащитное покрытие;- a cuff is placed on the mold from a sheet of rubber-like material and, partially outside the cuff, a heat-shielding coating;

- собирают продольный пакет из лент упругоэластичного тканого материала разной ширины с последовательно увеличивающейся шириной по толщине;- collect a longitudinal package of tapes of an elastic elastic woven material of different widths with a successively increasing width in thickness;

- скрепляют между собой;- fasten together;

- с широкой стороны укладывают ленту из резиноподобного материала;- from a wide side they lay a tape of rubber-like material;

- подпрессовывают пакет при повышенной температуре до внедрения резиноподобного материала в структуру, по меньшей мере, одного слоя прилегающей ткани;- prepress the package at elevated temperature until the introduction of rubber-like material in the structure of at least one layer of adjacent tissue;

- укладывают на форме по окружности границы манжеты слоем резиноподобного материала к форме;- stack on the mold around the circumference of the cuff border with a layer of rubber-like material to the mold;

- сшивают между собой торцевые части слоев пакета;- stitch together the end parts of the layers of the package;

- перегибают половину пакета от большего радиуса к меньшему до соприкосновения двух половин между собой;- bend half of the packet from a larger radius to a smaller one until the two halves come into contact with each other;

- а затем выкладывают оставшиеся части теплозащитного покрытия;- and then lay out the remaining parts of the heat-shielding coating;

по варианту IIaccording to option II

- на форме выкладывают из листового резиноподобного материала манжету и вне манжеты, частично, теплозащитное покрытие;- a cuff is placed on the mold from a sheet of rubber-like material and, outside the cuff, partially, a heat-protective coating;

- собирают продольный пакет из лент упругоэластичного тканого материала разной ширины с последовательно увеличивающейся шириной по толщине;- collect a longitudinal package of tapes of an elastic elastic woven material of different widths with a successively increasing width in thickness;

- скрепляют между собой;- fasten together;

- с широкой стороны укладывают ленту из резиноподобного материала;- from a wide side they lay a tape of rubber-like material;

- и как минимум один набор лент из тканого и резиноподобного материалов, последним наружу;- and at least one set of tapes of woven and rubber-like materials, the last outward;

- подпрессовывают пакет при повышенной температуре до внедрения резиноподобного материала в структуру, по меньшей мере, одного слоя прилегающей ткани;- prepress the package at elevated temperature until the introduction of rubber-like material in the structure of at least one layer of adjacent tissue;

- укладывают на форме по окружности границы манжеты слоем резиноподобного материала к форме;- stack on the mold around the circumference of the cuff border with a layer of rubber-like material to the mold;

- сшивают между собой торцевые части слоев пакета;- stitch together the end parts of the layers of the package;

- перегибают половину пакета от большего радиуса к меньшему до соприкосновения двух половин между собой;- bend half of the packet from a larger radius to a smaller one until the two halves come into contact with each other;

- а затем выкладывают оставшиеся части теплозащитного покрытия.- and then lay out the remaining parts of the thermal barrier coating.

Указанные отличительные признаки заявляемой группы изобретений являются существенными, т.к. каждый из них в отдельности и совместно направлен на решение поставленной задачи и получение нового технического результата.These distinctive features of the claimed group of inventions are significant, because each of them individually and jointly aimed at solving the problem and obtaining a new technical result.

Корпус РДТТ, в отличии от корпуса по прототипу, более универсален и эффективен по эксплуатационным характеристикам, так как варьируя геометрией полости, можно обеспечивать работоспособность соединения манжеты с ТЗП в широком диапазоне действующих нагрузок за счет сглаживания больших деформаций и напряжений, возникающих при работе двигателя. Обеспечение и сохранение необходимой геометрии полости в процессе всего цикла изготовления и эксплуатации определяется количеством используемых слоев и их фиксированным расположением. Скрепление наружного упругоэластичного тканого слоя с материалом манжеты и ТЗП обеспечивает надежность расположения тканых слоев в процессе всего цикла изготовления и эксплуатации двигателя, а также уменьшает возможность возникновения поверхностных трещин при работе двигателя, при больших деформациях с нагревом.The RDTT case, in contrast to the prototype case, is more versatile and effective in operational characteristics, since by varying the cavity geometry, it is possible to ensure the cuff connection with the transformer substation in a wide range of operating loads due to smoothing out large deformations and stresses that occur during engine operation. The provision and preservation of the necessary cavity geometry during the entire production and operation cycle is determined by the number of layers used and their fixed location. The bonding of the outer elastic elastic woven layer with the material of the cuff and TZP ensures the reliability of the location of the woven layers during the entire cycle of manufacturing and operation of the engine, and also reduces the possibility of surface cracks during engine operation, with large deformations with heating.

По корпусу РДТТ (вариант II), дополнительно к признакам по корпусу (вариант I), расположенный в массиве материала манжеты и ТЗП как минимум один слой упругоэластичного материала тканого материала обеспечивает дополнительное усиление соединения и предотвращает распространения возможных трещин, что все вместе расширяет диапазон возможных воспринимаемых нагрузок.According to the body of the solid-propellant solid propellant (option II), in addition to the features of the housing (option I), at least one layer of elastic material of the woven material located in the cuff and TPP material array provides additional reinforcement of the joint and prevents the propagation of possible cracks, which together expand the range of possible perceived loads.

Отличительные существенные признаки являются новыми, так как их использование в известных технических решениях, аналогах и прототипе не обнаружено, что позволяет характеризовать предложенный корпус РДТТ из композиционных материалов соответствующим критерию ″новизна″.Distinctive essential features are new, since their use in well-known technical solutions, analogues and prototype was not found, which allows us to characterize the proposed solid propellant rocket engine made of composite materials according to the criterion of ″ novelty ’.

Единая совокупность новых отличительных существенных признаков с общими известными позволяет решить поставленную задачу и достичь новый технический результат, что характеризует предложенное техническое решение существенными отличиями от известного уровня техники, аналогов и прототипа. Новое техническое решение получено без использования стандартов и рекомендаций общетехнического характера и каких-либо известных проектов, является результатом творческого вклада, проведения исследований и опытно-экспериментальной отработки конструкции корпусов, материалов и технологии, что позволяет характеризовать соответствием его критерию ”изобретательский уровень”.A single set of new distinctive essential features with common known allows us to solve the problem and achieve a new technical result, which characterizes the proposed technical solution by significant differences from the prior art, analogues and prototype. The new technical solution was obtained without the use of standards and recommendations of a general technical nature and of any well-known projects. It is the result of a creative contribution, research and experimental development of the design of cases, materials and technology, which makes it possible to characterize “inventive step” by its criterion.

Изобретение поясняется описанием конкретного, но не ограничивающего его, примера реализации и прилагаемыми чертежами.The invention is illustrated by a description of a specific, but not limiting, example of implementation and the accompanying drawings.

На фиг.1 приведено сечение корпуса РДТТ с расположением манжеты и ТЗП, на фиг.2 - место соединения манжеты с ТЗП по варианту I, на фиг. 3 - место соединения манжеты с ТЗП по варианту II.In Fig.1 shows a cross section of the body of the solid-propellant rocket engine with the location of the cuff and TZP, Fig.2 - the connection of the cuff with the TZP according to option I, in Fig. 3 - the junction of the cuff with the TZP according to option II.

На фиг.1 показаны: силовая оболочка 1, фланец 2, внутреннее ТЗП 3, манжета 4, кольцевая полость 5 в соединении манжеты с ТЗП.Figure 1 shows: the power shell 1, the flange 2, the internal TZP 3, the cuff 4, the annular cavity 5 in the connection of the cuff with the TZP.

Для вариантов I и II (фиг.2, 3): кольцевая полость 5 в месте соединения манжеты 4 с ТЗП 3 и образующие ее поверхность кольцевые пояски 6 и 7, дуга сопряжения 8, взаимосходящиеся конические участки 9 и 10, слои упругоэластичного тканого материала 11.For options I and II (FIGS. 2, 3): an annular cavity 5 at the junction of the cuff 4 with TZP 3 and the ring girdles 6 and 7 forming its surface, the conjugation arc 8, the diverging conical sections 9 and 10, the layers of elastic fabric 11 .

Количество слоев выбирается в зависимости от поперечной ширины полости и толщины используемого упругоэластичного материала.The number of layers is selected depending on the transverse width of the cavity and the thickness of the used elastic material.

По варианту II: слой упругоэластичного материала 12 в массиве резиноподобного материала манжеты и ТЗПAccording to option II: a layer of elastic material 12 in the array of rubber-like material of the cuff and TZP

Экспериментальная проверка подтвердила высокую прочность и надежность предложенной конструкции.Experimental verification confirmed the high strength and reliability of the proposed design.

Таким образом, новое техническое решение воспроизводимо в условиях производства, обеспечивает решение поставленной задачи и достижение нового технического результата, в предложенной совокупности признаков соответствует критерию «промышленная применимость», то есть уровню изобретения.Thus, the new technical solution is reproducible under production conditions, provides a solution to the problem and the achievement of a new technical result, in the proposed set of features meets the criterion of "industrial applicability", that is, the level of the invention.

ЛитератураLiterature

1. Конструкции ракетных двигателей на твердом топливе./Под общ. ред. чл.-корр. Российской академии наук, д.т.н., проф. Л.Н. Лаврова. - М.: Машиностроение, 1993. - 215 с., ил.1. Designs of solid propellant rocket engines. / Under total. ed. Corr. Russian Academy of Sciences, Doctor of Technical Sciences, prof. L.N. Lavrov. - M.: Mechanical Engineering, 1993. - 215 p., Ill.

2. Корпус ракетного двигателя твердого топлива. Патент РФ 2302546 от 10.08.2005.2. The housing of the rocket engine of solid fuel. RF patent 2302546 from 08/10/2005.

3. Буланов И.М., Воробей В.В. Технология ракетных и аэрокосмических конструкций из композиционных материалов: Учеб. для вузов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1998. - 516 с., ил.3. Bulanov I.M., Vorobey V.V. Technology of rocket and aerospace structures from composite materials: Textbook. for universities. M.: Publishing House of MSTU. N.E. Bauman, 1998 .-- 516 p., Ill.

Claims (4)

1. Корпус ракетного двигателя твердого топлива, содержащий силовую оболочку из полимерных композиционных материалов с фланцами в полюсных отверстиях, облицованную по внутренней поверхности теплозащитным покрытием с раскрепляющими эластичными манжетами из резиноподобных материалов, отличающийся тем, что соединение манжеты и теплозащитного покрытия содержит кольцевую полость, образованную разнесенными эквидистантно кольцевыми поясками их противолежащих поверхностей, сопряженными по дуге со стороны своих внешних кромок и снабженными взаимосходящимися коническими участками со стороны внутренних кромок, в которой расположены скрепленные между собой слои упругоэластичного тканого материала, каждый из которых эквидистантно повторяет противолежащую часть поверхности полости, причем слои выполнены переменной, нарастающей от внутреннего к наружному, поперечной длины, в основном с конгруэнтным расположением обращенных друг к другу поверхностей соседних слоев или частей одного слоя, расположение кромок каждого слоя и всех вместе разнесено между собой, а наружный слой по всей своей наружной поверхности скреплен, за счет внедрения в его структуру резиноподобного материала, с манжетой и теплозащитным покрытием.1. The housing of a rocket engine of solid fuel, containing a power shell made of polymer composite materials with flanges in the pole holes, lined on the inner surface with a heat-shielding coating with unfastening elastic cuffs from rubber-like materials, characterized in that the connection of the cuff and the heat-shielding coating contains an annular cavity formed by spaced equidistantly annular belts of their opposite surfaces, conjugated in an arc from their outer edges and equipped and overlapping conical sections from the side of the inner edges, in which layers of elastic-elastic woven material are fastened to each other, each of which equidistantly repeats the opposite part of the cavity surface, the layers being made variable, increasing from the inner to the outer, transverse length, mainly with a congruent arrangement of the inverted to each other of the surfaces of adjacent layers or parts of one layer, the location of the edges of each layer and all together spaced apart, and the outer layer across its outer surface bonded, by introducing into its structure a rubber material with a cuff and thermal barrier coating. 2. Корпус ракетного двигателя твердого топлива, содержащий силовую оболочку из полимерных композиционных материалов с фланцами в полюсных отверстиях, облицованную по внутренней поверхности теплозащитным покрытием с раскрепляющими эластичными манжетами из резиноподобных материалов, отличающийся тем, что соединение манжеты и теплозащитного покрытия содержит кольцевую полость, образованную разнесенными эквидистантно кольцевыми поясками их противолежащих поверхностей, сопряженными по дуге со стороны своих внешних кромок и снабженными взаимосходящимися коническими участками со стороны внутренних кромок, в которой расположены скрепленные между собой слои упругоэластичного тканого материала, каждый из которых эквидистантно повторяет противолежащую часть поверхности полости, причем слои выполнены переменной, нарастающей от внутреннего к наружному, поперечной длины, в основном с конгруэнтным расположением обращенных друг к другу поверхностей соседних слоев или частей одного слоя, расположение кромок каждого слоя и всех вместе разнесено между собой, наружный слой по всей своей наружной поверхности скреплен, за счет внедрения в его структуру резиноподобного материала, с манжетой и теплозащитным покрытием, а в массиве материалов манжеты и теплозащитного покрытия расположен эквидистантно поверхности полости как минимум один слой упругоэластичного материала.2. The housing of a rocket engine of solid fuel, containing a power shell made of polymer composite materials with flanges in the pole holes, lined on the inner surface with a heat-shielding coating with unfastening elastic cuffs from rubber-like materials, characterized in that the connection of the cuff and the heat-shielding coating contains an annular cavity formed by spaced equidistantly annular belts of their opposite surfaces, conjugated in an arc from their outer edges and equipped and overlapping conical sections from the side of the inner edges, in which layers of elastic-elastic woven material are fastened to each other, each of which equidistantly repeats the opposite part of the cavity surface, the layers being made variable, increasing from the inner to the outer, transverse length, mainly with a congruent arrangement of the inverted to each other the surfaces of adjacent layers or parts of one layer, the location of the edges of each layer and all together spaced apart, the outer layer on all its outer surface bonded, by introducing into its structure a rubber material with a cuff and a thermal coating, and the array of the cuff material and a thermal barrier coating is situated equidistantly cavity surface of at least one layer of elastic material. 3. Способ изготовления корпуса ракетного двигателя, заключающийся в выкладке на форме теплозащитных покрытий днищ с манжетами из листового резиноподобного материала, их вулканизации, установке на оправке и намотке силовой оболочки из полимерного композитного материала, отличающийся тем, что на форме выкладывают из листового резиноподобного материала манжету и, вне манжеты, частично, теплозащитное покрытие, собирают продольный пакет из лент упругоэластичного тканого материала разной ширины с последовательно увеличивающейся шириной по толщине, скрепляют между собой, с широкой стороны укладывают ленту из резиноподобного материала, подпрессовывают пакет при повышенной температуре до внедрения резиноподобного материала в структуру, по меньшей мере, одного слоя прилегающей ткани, укладывают на форме по окружности границы манжеты слоем резиноподобного материала к форме, сшивают между собой торцевые части слоев пакета, перегибают половину пакета от большего радиуса к меньшему до соприкосновения двух половин между собой, а затем выкладывают оставшиеся части теплозащитного покрытия.3. A method of manufacturing a rocket engine housing, which consists in laying out the bottoms on the form of heat-protective coatings with cuffs of sheet rubber-like material, vulcanizing them, installing on the mandrel and winding a power shell of polymer composite material, characterized in that a cuff is laid out of the sheet rubber-like material on the mold and, outside the cuff, partially, a heat-protective coating, they collect a longitudinal package of tapes of an elastic elastic woven material of different widths with a successively increasing width n thickness, fasten together, on a wide side lay a tape of rubber-like material, compress the bag at elevated temperature until the rubber-like material is embedded in the structure of at least one layer of adjacent fabric, lay on the mold around the circumference of the cuff with a layer of rubber-like material to the mold, sew between themselves the end parts of the layers of the package, bend half of the package from a larger radius to a smaller one until the two halves touch each other, and then lay out the remaining parts of the heat-shielding of coverage. 4.Способ изготовления корпуса ракетного двигателя, заключающийся в выкладке на форме теплозащитных покрытий днищ с манжетами из листового резиноподобного материала, их вулканизации, установке на оправке и намотке силовой оболочки из полимерного композитного материала, отличающийся тем, что на форме выкладывают из листового резиноподобного материала манжету и, вне манжеты, частично, теплозащитное покрытие, собирают продольный пакет из лент упругоэластичного тканого материала разной ширины с последовательно увеличивающейся шириной по толщине, скрепляют между собой, с широкой стороны укладывают ленту из резиноподобного материала, и как минимум один набор лент из тканого и резиноподобного материалов, последним наружу, подпрессовывают пакет при повышенной температуре до внедрения резиноподобного материала в структуру, по меньшей мере, одного слоя прилегающей ткани, укладывают на форме по окружности границы манжеты слоем резиноподобного материала к форме, сшивают между собой торцевые части слоев пакета, перегибают половину пакета от большего радиуса к меньшему до соприкосновения двух половин между собой, а затем выкладывают оставшиеся части теплозащитного покрытия. 4. A method of manufacturing a rocket engine case, which consists in laying out the bottoms with cuffs of sheet rubber-like material on the form of heat-protective coatings, curing them, installing on the mandrel and winding a power shell of polymer composite material, characterized in that a cuff is laid out of the sheet rubber-like material on the mold and, outside the cuff, partially, a heat-protective coating, they collect a longitudinal package of tapes of an elastic elastic woven material of different widths with a successively increasing width across the thickness is fastened together, a tape of rubber-like material is laid on the wide side, and at least one set of tapes of woven and rubber-like materials, the last outward, is pressed into the bag at an elevated temperature until the rubber-like material is embedded in the structure of at least one layer of adjacent fabric , they are placed on the mold around the circumference of the cuff border with a layer of rubber-like material to the mold, the end parts of the packet layers are sewn together, the half of the packet is bent from a larger radius to a smaller radius to fit and the base of the two halves between each other, and then lay out the remaining parts of the thermal barrier coating.
RU2013127369/06A 2013-06-14 2013-06-14 Solid-propellant rocket engine body (versions) and its fabrication (versions) RU2528194C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013127369/06A RU2528194C1 (en) 2013-06-14 2013-06-14 Solid-propellant rocket engine body (versions) and its fabrication (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013127369/06A RU2528194C1 (en) 2013-06-14 2013-06-14 Solid-propellant rocket engine body (versions) and its fabrication (versions)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2528194C1 true RU2528194C1 (en) 2014-09-10

Family

ID=51540278

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013127369/06A RU2528194C1 (en) 2013-06-14 2013-06-14 Solid-propellant rocket engine body (versions) and its fabrication (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2528194C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2614422C2 (en) * 2015-08-31 2017-03-28 Публичное акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" Method of producing of housing of rocket solid propellant engine
CN117307359A (en) * 2023-11-28 2023-12-29 西安现代控制技术研究所 Corrosion-resistant lip type sealing plug structure of solid rocket engine spray pipe

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3243956A (en) * 1963-07-15 1966-04-05 Atlantic Res Corp Flexible support
US4823548A (en) * 1985-12-05 1989-04-25 Societe Europeenne De Propulsion Internal anti-popping assembly for solid propellant rocket motor
RU2302546C2 (en) * 2005-08-10 2007-07-10 Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" Body of solid-propellant rocket engine
RU118365U1 (en) * 2011-09-12 2012-07-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" SOLID ROCKET FUEL CHARGE

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3243956A (en) * 1963-07-15 1966-04-05 Atlantic Res Corp Flexible support
US4823548A (en) * 1985-12-05 1989-04-25 Societe Europeenne De Propulsion Internal anti-popping assembly for solid propellant rocket motor
RU2302546C2 (en) * 2005-08-10 2007-07-10 Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" Body of solid-propellant rocket engine
RU118365U1 (en) * 2011-09-12 2012-07-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" SOLID ROCKET FUEL CHARGE

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Конструкции ракетных двигателей на твердом топливе, под ред. Л.Н.Лаврова, Москва, "Машиностроение", 1993, стр. 61-64. БУЛАНОВ И.М. и др., Технология ракетных и аэрокосмических конструкций из композиционных материалов, Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1998, стр. 434-438. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2614422C2 (en) * 2015-08-31 2017-03-28 Публичное акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" Method of producing of housing of rocket solid propellant engine
CN117307359A (en) * 2023-11-28 2023-12-29 西安现代控制技术研究所 Corrosion-resistant lip type sealing plug structure of solid rocket engine spray pipe
CN117307359B (en) * 2023-11-28 2024-03-19 西安现代控制技术研究所 Corrosion-resistant lip type sealing plug structure of solid rocket engine spray pipe

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4205927A (en) Flanged joint structure for composite materials
US9568139B2 (en) Lining element and method of manufacturing a lining element
RU2528194C1 (en) Solid-propellant rocket engine body (versions) and its fabrication (versions)
BR112017007193B1 (en) Composite pressure vessel assembly, and method for manufacturing a composite pressure vessel assembly
CN109538845B (en) Glass fiber reinforced plastic lining concrete composite pipe and processing method thereof
US2743759A (en) Method of making a corrugated fabric duct
RU2012137284A (en) FLEXIBLE PIPELINE FOR THE TRANSPORT OF CRYOGENIC FLUID AND AN APPROPRIATE METHOD OF MANUFACTURE
KR101109289B1 (en) Elastic connector for pipe and manufacturing method
RU2016141228A (en) ENGINE CAMERA AND METHOD FOR ITS MANUFACTURE
US9605777B2 (en) Liner for concrete article
FI85538C (en) SPECIELLT FOER TRANSPORT AV KYL- ELLER KOELDVAETSKOR ANVAENDBART FLEXIBELT ROER.
US3294607A (en) Method of making flexible reinforced conduit
KR100956077B1 (en) A method for repairing pipeline and repaired pipeline used the method
KR101573204B1 (en) Teflon coated bellows for robot arm and manufacturing method thereof
RU2506485C1 (en) High-pressure flexible hose
JP6783611B2 (en) Band-shaped member for forming a spiral tube
JP2009052623A (en) Pipe joint
CN107503372B (en) Prefabricated formula piping lane
RU2614422C2 (en) Method of producing of housing of rocket solid propellant engine
US9829125B2 (en) Flexible high-pressure pipe structure
RU2514980C1 (en) Reinforced shell of laminar composite for inner pressure
ES2400788T3 (en) Method of manufacturing a composite fuselage frame
KR20130030347A (en) A non-metallic expansion joint
RU2636958C2 (en) Damping device
JP2005001335A (en) Method for manufacturing flexible pipe with externally corrugated shape

Legal Events

Date Code Title Description
TC4A Change in inventorship

Effective date: 20141225