Brevet FR2520055A1 — publié le 19830722

Procédé de préparation d'une couche isolante pour charges propulsives L'invention concerne un procédé de préparation d'une couche isolante, qui est prévue entre le pourtour extérieur de la charge propulsive et le côté intérieur de l'envelop- pe de la chambre de combustion d'un engin propulseur de fusée et qui est constituée d'une mousse de matière plas- tique. Un tel procédé est décrit dans la demande de brevet allemande P 31 05 932 5 Dans ce procédé, on introduit sous pression la masse transformable en mousse dans l'es- pace annulaire entre la charge propulsive et l'enveloppe de la chambre de combustion et on la laisse durcir Pour obtenir un diamètre de la charge propulsive aussi grand que possible et ainsi un rayon d'action du missile en con- séquence grand, on cherche à obtenir une couche isolante aussi mince que possible, par exemple de moins de 3 mm. Mais selon le procédé de la demande de brevet allemande mentionnée on ne peut remplir un petit espace annulaire de ce type que jusqu'à une hauteur déterminée Aussi il faut utiliser une grande pression, ce qui conduit à une hétéro- généité de la mousse de matière plastique. Le problème se trouvant à la base de l'invention, dont les caractéristiques sont indiquées au fur et à mesu- ie de la description qui suit, est de fournir un procédé par lequel on puisse munir un très petit espace annulaire (par exemple inférieur à 3 mm) entre la charge propulsive et l'enveloppe de la chambre de combustion, sur une hau- teur quelconque d'une couche isolante constituée par une masse de mousse homogène. Comme matière plastique transformable en mousse, on préfère dans le procédé conforme à l'invention le polybu- tadiène Il s'est effectivement révélé de manière surpre- nante que le polybutadiène possède une très bonne force d'adhérence et une très bonne résistance de collage sur le -2- recouvrement d'acier dont est constituée la paroi de la chambre de combustion La mousse de polybutadiène résiste aussi à des forces de cisaillement élevées, présente une expansibilité élevée et reste flexible dans un grand do- maine de température, et effectivement en abaissant la température jusqu'à -60 C. Entre la couche en mousse de matière plastique et la charge propulsive, on peut encore prévoir une couche de silicate alcalin contenant de l'eau, qui peut mousser lors de l'allumage de la charge propulsive, comportant un tissu de résine époxy, et dont l'épaisseur de couche est inférieure à 1 mm, par exemple 0,1 mm Une couche de sili- cate alcalin de ce type est décrite dans la demande de brevet allemande P 31 33 787 2 En dehors du polybutadiène, on peut utiliser conformément à l'invention aussi des mousses de polyuréthane et des mousses de silicone. L'obtention de la mousse est réalisée de préférence par préchauffage de la paroi de la chambre de combustion. Au lieu de cela, on peut aussi utiliser une masse trans- formable en mousse qui nécessite un certain temps pour que se produise le processus de formation de la mousse, la charge propulsive munie de la masse transformable en mous- se étant introduite dans l'enveloppe de la chambre de com- bustion, à la suite de quoi la réaction donnant lieu à la formation de la mousse commence à se produire d'elle-même. Il est important que la charge propulsive soit introduite juste au centre dans l'enveloppe de la chambre de combus- tion, afin d'obtenir tout autour de la charge propulsive une épaisseur de couche constante de la couche isolante. Le rapport de l'épaisseur de couche de la masse transformable en mousse appliquée à la largeur de la fente annulaire doit se situer entre 1:1,5 et 1:3; donc pour une épaisseur de fente annulaire de 3 mm, elle dâit s'éle- ver à, par exemple, 1 mm. La couche isolante préparable selon le procédé con- forme à l'invention convient en particulier pour les char- 3 - ges propulsives du type à combustion frontale. L'application de la couche de la matière plastique transformable en mousse sur la charge propulsive peut être réalisée par exemple avec un racloir annulaire, entourant la charge propulsive, disposé concentriquement, et qui est déplacé le long de la charge propulsive. La présente invention est illustrée par l'exemple descriptif et non limitatif ci-après. Exemple On prépare une masse transformable en mousse de la manière suivante: On mélange ensemble: g de polybutadiène comportant des groupes hydroxyle terminaux, ayant un poids moléculaire moyen d'envi- ron 2800; une viscosité à 30 C de 5,0 pascals; une densité à 30 C de 0, 901; 7-9 g d'hexaméthylène di-isocyanate (agent de réticulation, durcisseur); 0,1-0,5 g d'acétylacétonate de fer (accélérateur); 0,5-1,0 g de phénylbétanaphtylamine (stabilisant); 0,5 1,5 g de régulateur cellulaire du commerce à base de silicone; -10 g d'acide silicilique en poudre (épaississant), et on incorpore au mélange 20-40 g d'un mélange de parties égales en poids de tri- chlorotrifluoro-éthane et de tétrafluorodichloré- thane comme agent porogène. On chauffe l'enveloppe de la chambre de combustion entre 80 et 120 C La charge propulsive, sur laquelle on a appliqué la masse transformable en mousse ainsi prépa- rée avec une épaisseur de couche de 1 mm, est introduite dans l'enveloppe de la chambre de combustion préchauffée entre 80 et 120 C, ce qui fait que la masse mousse. Il se forme une mousse finement poreuse qui présen- te une densité d'environ 0,2 à 0,6 g/cm 3. Au lieu d'un mélange de trichlorotrifluoroéthane -4- et de tétrafluorodichloréthane, on peut aussi utiliser des porogènes pulvérulents, comme le carbonate d'ammonium, le bicarbonate d'ammonium, le carbamate d'ammonium, l'oxalate d'ammonium et le tartrate d'ammonium ainsi que des mélan- ges de ces sels d'ammonium Ces sels sont employés à l'état finement moulu, et effectivement avec une grosseur de particule inférieure à 50 Vm. -5- REVENDICATIONS 1. Procédé de préparation d'une couche isolante, qui est prévue entre le pourtour extérieur de la charge propulsive et le côté intérieur de l'enveloppe de la cham- bre de combustion d'un engin propulseur de fusée et qui est constituée d'une mousse de matière plastique, caractérisé par le fait que l'on applique sur le côté intérieur de l'enveloppe de la chambre de combustion et/ou sur le pour- tour extérieur de la charge propulsive la masse de matière plastique transformable en mousse, que l'on introduit la charge propulsive dans l'enveloppe de la chambre de com- bustion et que l'on fait mousser ensuite la masse de ma- tière plastique. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que-l'on chauffe l'enveloppe de la chambre de combustion avant d'introduire, dans l'enveloppe de la cham- bre de combustion, la charge propulsive munie de la masse de matière plastique transformable en mousse. 3. Procédé selon les revendications 1 ou 2, carac- térisé par le fait que le rapport de l'épaisseur de la cou- che de la masse de matière plastique transformable en mous- se à la distance entre le pourtour extérieur de la charge propulsive et le côté intérieur de l'enveloppe de la cham- bre de combustion est de 1:1,5 à 1:3. 4 Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, caractérisé par le fait que l'on utilise le polybutadiène comme matière plastique transformable en mousse.