Brevet FR2003977A1 — publié le 19691114

La présente invention concerne un procédé de fabrication de la chambre de combustion et/ou de la tuyère de poussée d'un engin propulseur de fusées dont les parois intérieures et extérieures sont formées par des tubes individuels s'étendant dans le sens de 5 la longueur de l'engin et reliés rigidement ensemble, dans lesquels s'effectue le chauffage ou la vaporisation préalable du carburant amené dans la chambre de combustion. Lors de la fabrication d'un tel groupe propulseur d'un engin propulseur de fusées, qui se compose essentiellement d'une chambre 10 de combustion et d'une tuyère de poussée, on déforme jusqu'à présent chaque tube individuel suivant le contour désiré de la chambre de combustion et de la tuyère et on relie ensuite seulement tous les tubes déformés par soudage pour la formation des parois de la chambre de combustion et de la tuyère. 15 Cette déformation préalable de chaque tube nécessite beaucoup de temps et entraine des frais élevés. Le but de l'invention est de créer un procédé de fabrication de la chambre de combustion et/ou de la tuyère d'un engin propulseur de fusées qui se caractérise par une économie de travail et 20 par suite de frais par rapport au procédé connu jusqu'à présent. Selon l'invention, ce résultat est obtenu dans un procédé du type mentionné par le fait que l'on forme tout d'abord une chambre cylindrique par le soudage des tubes les uns aux autres et que l'on effectue ensuite seulement une déformation de cette chambre 25 suivant la forme géométrique désirée de la chambre de combustion et de la tuyère. Un désir connu est en outre d'effectuer une vaporisation préalable du réfrigérant avant son entrée dans le conduit de refroidissement proprement dit lorsqu'il s'agit de chambres de com-50 bustion de fusées avec refroidissement par régénération présentant des pressions non critiques du réfrigérant. Dans les tuyères de détente relativement courtes, aux extrémités desquelles une vaporisation préalable ne peut pas être effectuée sans danger, il est cependant difficile de réaliser une vaporisation préalable du ré-35 frigérant qui est initialement à l'état liquide à l'aide du 69 07098 2 2003977 réfrigérant à l'état gazeux revenant ensuite par le conduit de retour dans une sorte de conduit d'amenée et de retour du réfrigérant. Selon l'invention, on dispose dans une chambre de combustion 5 et/ou dans une tuyère qui présentent des conduits d'amenée et de retour pour le chauffage ou la vaporisation préalable du réfrigérant liquide, des tubes supplémentaires, par exemple pour l'amenée du réfrigérant, à l'intérieur des tubes individuels formant tout d'abord la chambre cylindrique et qui sont, par exemple, destinés 10 au retour du réfrigérant avant la déformation de ceux-ci suivant la forme géométrique désirée de la chambre de combustion et de la tuyère, les tubes extérieurs et intérieurs étant reliés ensemble de façon que les points de soudure nécessaires se trouvent de préférence sur la paroi extérieure de la chambre de combustion 15 et/ou de la tuyère après la déformation. iorsqu'il s'agit d'une chambre de combustion et/ou d'une tuyère dont les conduits d'amenée et de retour sont équipés de pièces intercalaires assurant les sections de passage et les vitesses du réfrigérant nécessaires pour l'obtention d'un effet de 20 refroidissement suffisant, l'invention prévoit en outre que les tubes formant initialement une chambre cylindrique et destinés à l'amenée et/ou au retour du réfrigérant sont déjà équipés de pièces intercalaires avant leur déformation suivant la forme géométrique désirée de la chambre de combustion et/ou de la tuyère. 25 Plusieurs formes de réalisation sont représentées schémati- quement, à titre d'exemples non-limitatifs, au dessin annexé. - la figure 1 est une coupe suivant l'axe longitudinal 2 d'une chambre ayant tout d'abord une forme cylindrique, conformément au procédé de fabrication suivant l'invention. 50 - La figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1. Comme représenté à la figure 2, la chambre 1 se compose de tubes 3 individuels disposés coaxialenient par rapport à l'axe longitudinal 2 de la chambre et posés étroitement les uns contre 35 les autres qLui sont reliés ensemble par des soudures aux points de 69 07098 3 2003977 contact 4. la chambre 1 formée par les tubes individuels 3 est déformée (fig. 3) suivant la forme géométrique désirée de la chambre de combustion et de la tuyère au moyen d'un dispositif non représenté. La partie formant la chambre de combustion porte la 5 référence 5, tandis que la partie formant la tuyère est désignée par 6, voir figure 3. la figure 4 est une coupe partielle d'un ensemble formant chambre de combustion et tuyère suivant une deuxième forme de réalisation. Celle-ci se distingue uniquement de la forme de réa-10 lisation représentée à la figure 2 par le fait que des tubes supplémentaires 8 sont disposés à l'intérieur des tubes 7« Ces derniers peuvent, par exemple, être prévus pour l'amenée du réfrigérant alors que les tubes intérieurs 8 sont prévus pour le retour du réfrigérant, la figure 4 montre en outre que les tubes 7 et 8 15 sont soudés ensemble aux points 9 qui se trouvent sur la paroi extérieure de l'ensemble formé par la chambre de combustion et la tuyère dont les tubes 7 constituent les parois intérieure et extérieure. Par la fixation des tubes 8 aux points 9, on obtient que les liaisons soudées nécessaires pour la fixation des tubes 8 20 ne sont pas directement exposés aux températures élevées régnant pendant le service à la paroi intérieure de l'ensemble formé par la chambre de combustion et la tuyère, les tubes 7 sont placés étroitement les uns contre les autres et sont soudés ensemble aux points 10. 25 la figure 5 est une autre coupe partielle d'un ensemble cons titué par une chambre de combustion et une tuyère qui diffère de la forme de réalisation suivant la figure 4 en ce sens que les espaces intermédiaires formés par les tubes extérieurs 10 et les tubes intérieurs 11 comportent des pièces intercalaires 13 qui ont 30 pour but de réduire les sections de passage des espaces intermédiaires 12 formés par les tubes 10 et 11 à des endroits déterminés de la chambre de combustion ou de la tuyère, les points de soudure servant à la fixation des pièces intercalaires à l'intérieur des espaces intermédiaires 12 sur les parois des tubes extérieurs 10 35 et intérieurs 11 sont désignés par 13' et 13"« 69 07098 4 2003977 Les tubes extérieurs 14 et les tubes intérieurs 15 de 1'ensemble constitué par la chambre de combustion et la tuyère, dont une coupe partielle est représentée à la figure 6, présentent des sections elliptiques. 5 Les pièces intercalaires 16 sont dans ce cas disposées de telle façon entre les tubes 14 et 15 que seules les sections 17 restent libres pour le passage du carburant dans les tubes 14. Oes derniers sont soudés ensemble aux points 18 pour former un ensemble rigide comportant une chambre de combustion et une tuyère., i 10 points de soudure servant à la fixation des pièces intercalaires 16 dans les espaces intermédiaires 17 sur les parois des tubes extérieurs 14 et des tubes intérieurs 15 sont désignés par 163 et 16". Il est à noter que les pièces intercalaires 13 et 16 repré-15 sentées aux figures 5 et 6 ne s'étendent pas obligatoirement sur toute la longueur des tubes associés 10, 14 mais sont seulemeat disposées à des endroits prédéterminés à l'intérieur de ces tubes de façon à obtenir un refroidissement suffisant de certaines sonss des parois de la chambre de combustion et de la tuyère qui sont 20 particulièrement exposées aux températures élevées. o9 07098 5 2003977 sarearacugioss Ie. Procédé de fabrication xe 1- chambre de combustion et/ou de l«a i- :o ^33ie i! e.'«çL.. propulseur de fusées dent les parois ir.- ;ri=ure^ ~:cz .-r^-rei sent forcées par des tubes in-5 dividuels s'étendant .ians le oena le la longueur de l'engin et reliés rigidement ensemcle, dans lesquels s'effectue le chauffage ou la vaporisation préalable du carburant amené dans la chambre de combustion, caractérisé par le fait que l'on forme tout d'abord une chambre cylindrique par le soudage des tubes les uns aux au-10 très et que l'on effectue ensuite seulement une déformation de cette chambre suivant la forme géométrique désirée de la chambre de combustion et de la tuyèrea 2°) Procédé selon la revendication 1 pour une chambre de combustion et/ou une tuyère présentant des conduits d'amenée et de 15 retour servant au chauffage ou à la vaporisation préalable du réfrigérant liquide, caractérisé en ce que l'on dispose des tubes supplémentaires, par exemple pour l'amenée du réfrigérant, à l'intérieur des tubes individuels formant tout d'abord la chambre cylindrique et qui sont, par exemple, destinés au retour du réfri-20 gérant avant la déformation de ceux-ci suivant la forme géométrique désirée de la chambre de combustion et de la tuyère, les tubes extérieurs et intérieurs étant reliés ensemble de façon que les points de soudure nécessaires se trouvent de préférence sur la paroi extérieure de la chambre de combustion et/ou de la tuyère 25 après la déformation. 3°) P«frocédé selon les revendications 1 et 2 pour une chambre de combustion et/ou une tuyère comportant des pièces intercalaires dans les conduits d1 amenée-et/ou de retour du réfrigérant, caractérisé en ce que les tubes formant initialement une chambre cylin-30 drique et destinés à l'amenée et/ou au retour du réfrigérant son* déjà équipés de pièces intercalaires avant leur défont tien sui-. vant la forme géométrique désirée de lu cr._m"ore de ccmDU3tion et/ ou de la tuyère. BAD ORIGINAL