METHOD FOR PREPARING A PROPELLANT CASING FOR A ROCKET ENGINE

Abstract: 1. Method for preparing a propellant casing for rocket motor of the type comprising a rubber wall forming an enclosure containing a propellant and an outer wall forming reinforcement, characterized in that it consists in the following successive operations : - coating of the outer surface of the rubber enclosure with an adhesive agent, - baking of the assembly formed by the enclosure and its coating of adhesive agent at a temperature higher than about 100 degrees C, - positioning of the propellant inside the enclosure, - production of the outer wall by the winding of polymerisable resin-impregnated fibers around the enclosure, and baking of the whole assembly at a temperature lower than about 100 degrees C, sufficient to polymerize said resin.

Description: Procédé de préparation de corps de propulseurs fusées Dans la demande de brevet français 75 08315 déposée le 12 mars 1975 et publiée sous le numéro 2 303 843 on a décrit un procédé de collage à froid d'un matériau synthétique ou naturel (caoutchouc) sur un support consistant à déposer sur le matériau à coller une couche mince d'un agent adhésif (ou primaire) , à cuire le composant constitué par ledit matériau revêtu dudit primaire, puis à coller l'ensemble obtenu sur ledit support au moyen d'une colle appropriée. I1 a été trouvé et c'est là l'objet de la présente invention que la technique de collage à froid décrite dans ladite demande de brevet était spécialement utilisable pour la préparation de corps de propulseur fusée constitué d'une enceinte, contenant le mélange solide combustible-comburant (propergol), en caoutchouc vulcanisé autour de laquelle on dispose d'une paroi extérieure en une résine renforcée. Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que la surface extérieure du caoutchouc formant l'enceinte est munied'une couche d'un agent adhésif (ou primaire), que ledit agent adhésif est cuit, que l'on introduit le propergol, que l'on dépose autour de 1 'en ceinte ainsi préparée ladite résine renforcée, et que l'on cuit l'ensemble à une température suffisante pour polymériser ladite résine mais qui serait insuffisante pour réaliser la cuisson dudit agent adhésif. Par caoutchouc utilisable pour réaliser l'enceinte selon la présente invention, on entend n'importe quel caoutchouc naturel ou synthétique dont les propriétés, à l'état vulcanisé, sont compatibles avec la fonction jouée par ladite enceinte. Mais bien évidemment, l'invention s'applique essentiellement aux enceintes réalisées avec des caoutchoucs qui sont difficiles à coller tels que les copolymères éthylène-propylène les copolymeres ethylene-propylène-diène (EPDM), les caout choucs butyls (IIR) et les polpéthylène ehloro sulfonés (spi). Le caoutchouc est donc muni sur sa face extéT rieure d'un agent adhésif connu par les spécialistes sous la dénomination de primaire. Un tel primaire est constitué par des résines spéciales ou des mélanges de résines contenant des charges et éventuellement d'autres additifs. Un tel primaire se présente généralement sous la forme d'une solution ou dispersion des ingrédients, dans un solvant (plus généralement dans un milieu) liquide. Le caoutchouc doit être vulcanisé et le primai-re doit être cuit pour former une "enceinte revêtue" utilisable. Ces deux opérations peuvent être réalisées si multaménent ou successivement. On notera que le primaire doit être cuit à une température supérieure à environ 1000C (le plus souvent entre 120 et 1300C). L'enceinte revêtue de primaire ainsi obtenue est alors refroidie, puis on y coule le propergol; l'en- ceinte est ensuite revêtue de la résine renforcée. On appelle 1'résine renforcée une résine polymère comportant des éléments de renforcement; ces élé- ments sont le plus souvent des fibres (fibres de verre, fibres de polyamides aromatiques ou non, fibres de carbone...). Le plus souvent on utilisera des fibres préimprégnées. Mais en outre, les résines utilisables doivent être choisies parmi les prépolymères qui sont aptes, généralement grâce à l'utilisation d'un catalyseur ou "durcisseur" convenable, à se polymériser à une température inférieure à environ 1000C, cette température étant choisie pour tenir compte du fait que le propergol, présent lors de ce chauffage, ne supporterait pas, sans danger, une température supérieure. De plus, la résine doit être utilisée sur l'agent adhésif cuit Cette température de polymérisation peut être la te-mpérature ambiante. On notera que cette température de polymérisation de la résine est nettement inférieure à- celle qui est nécessaire pour vulcaniXser le caoutchouc et à- celle qui est nécessaire pour cuire le primaire et c'es-t pourquoi il convient que ces deux opérations (vulcanisation et cuisson) soient effectuées avant la pose de la résine renforcée, L'exemple limitatif cixapres illustre l'invention - on utilise une enceinte en EPDM (caoutchouc ethylènepropylène-diène) vulcanisé ; on dépose sur la face extérieure de cette enceinte une couche d'environ 20 microns d'un primaire commercialisé sous le nom de CHEMOSIL X 6070 ; l'ensemble est cuit à 1200C pendant environ 1 heure. sur cette enceinte revêtue de primaire cuit (et dans laquelle on a introduit un propargoon bobine des fibres de Kevlar imprégnées de résines R; puis l'ensemble est cuit à une température T. On donne dans le tableau ci-après les divers essais réalisés (avec succès) Résine Température et durée de cuisson EMI3.1 <tb> CIBA <SEP> : <SEP> (XB <SEP> 3052 <SEP> A <SEP> (époxy <SEP> 23' <SEP> C <SEP> - <SEP> 7 <SEP> jours <tb> <SEP> novolaque) <SEP> 60 <SEP> parties <tb> <SEP> en <SEP> poids <tb> <SEP> XB <SEP> 3052 <SEP> B <SEP> 40 <SEP> parties <tb> <SEP> (durcisseur <SEP> en <SEP> poids <tb> <SEP> amine) <tb> DOW <SEP> DER <SEP> 351 <SEP> (epoxy) <SEP> 100 <SEP> parties <tb> <SEP> en <SEP> DEY <SEP> 351 <SEP> (époxy) <SEP> ]00 <SEP> poids <tb> JEFFERSON <SEP> Jeffamine <SEP> 40 C <SEP> - <SEP> 4 <SEP> heures <tb> <SEP> D <SEP> 230 <SEP> 37 <SEP> parties <tb> <SEP> en <SEP> poids <tb> accélérateur <SEP> A <SEP> 398 <SEP> 2 <SEP> parties <tb> <SEP> en <SEP> poids <tb> CDF <SEP> Lopox <SEP> 200 <SEP> (époxy <SEP> -) <SEP> 100 <SEP> parties <tb> <SEP> en <SEP> poids <SEP> | <SEP> 60"C <SEP> - <SEP> 24 <SEP> heures <tb> <SEP> durcisseur <SEP> D <SEP> 302 <SEP> 27 <SEP> parties <tb> <SEP> en <SEP> poids <tb> EMI4.1 <tb> CIBA <SEP> Résine <SEP> LY <SEP> 556 <SEP> époxy <SEP> 100 <SEP> en <SEP> poids <tb> <SEP> 800C <SEP> - <SEP> 24 <SEP> heures <tb> <SEP> durcisseur <SEP> HY <SEP> 906 <SEP> 90 <SEP> " <tb> <SEP> accélérateur <SEP> jDY070 <SEP> 1,5 <tb> Dans tous les cas, on a obtenu une très bonne adhérence de la couche extérieure (résine renforcée) sur l'enceinte. L'absence de primaire ou l'utilisation d'un primaire non cuit à l'avance, donnerait une adhérence faible et insuffisante.

Claims: R E V E N D I C A T I O N S 1 - Procédé de préparation d'un corps de propulseur fusée comportant une paroi en caoutchouc formant une enceinte qui contient un propergol et une paroi exté- rieure formant renforcement caractérisé en ce que réalise successi-vement les opérations suivantes - enduction de l'enceinte en caoutchouc par un agent adhésif cuisson de l'ensemble à une températu supérieure à environ 100 C - mis en place du propergol dans l'enceinte - réalisation de la paroi extérieure par bobinage autour de l'enceinte de fibres imprégnées et polymérisation à une température inférieure à environ 1000C 2 - Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'agent adhésif est choisi pour sa compatibilité avec le caoutchouc utilisé et que la résine de bobinage est choisie pour sa propriété de coller à l'agent adhésif cuit.

Inventors: SAUVAGE, DOMINIQUE
Applicants: SOCIETE EUROPEENNE DE PROPULSION (S.E.P.) S.A.
Application year: 1984
Main classification: F02K9
IPC codes: F02K9