СПОСОБ БРОНИРОВАНИЯ ЗАРЯДА ИЗ БАЛЛИСТИТНОГО ТОПЛИВА В КОРПУСЕ РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ
METHOD FOR BALLISTITE FUEL CHARGE INHIBITING IN THE ROCKET MOTOR CASE

Предлагаемое изобретение относится к области ракетной техники, а именно к способу бронирования заряда из баллиститного топлива в корпусе ракетного двигателя.
Известен способ бронирования вкладного заряда твердого ракетного топлива по патенту RU №2215721 от 10.11.2003 г., в котором заряд ракетного топлива помещают в вертикально установленную форму и заливают сверху в зазор между бронируемым зарядом и формой бронесостав с избытком, компенсирующим усадку при его полимеризации. Погружают форму в термокамеру для полимеризации бронесостава при Т°=60-90°С, при этом полимеризацию бронесостава ведут последовательно слоями по высоте заряда, начиная с нижней части, путем постепенного ввода формы в термокамеру, затем осуществляют охлаждение до нормальной температуры и распрессовку бронированного заряда из формы. Данный способ характеризуется длительным процессом полимеризации бронесостава, достигающим 6-10 час, и опасностью образования усадочных дефектов.
Известен способ бронирования шашки твердотопливного заряда ракетного двигателя по патенту RU 2261237 от 22.12.2003 г., принятый авторами за прототип. Способ включает крепление формы с шашкой радиально на вращающейся платформе, над которой устанавливают расходную емкость. Заливку бронесостава в зазор между шашкой и формой ведут под воздействием центробежной силы, создаваемой при вращении формы и направленной вдоль зазора. Последующая полимеризация бронесостава производится также под воздействием центробежной силы и при повышенной температуре до 90°С.
Но реальные условия бронирования заряда из баллиститного топлива в корпусе ракетного двигателя отличаются от лабораторных опытов, упоминаемых в заявке прототипа, и характеризуются длительностью процесса полимеризации, достигающей 2-х часов. Это связано с размещением заряда в стеклопластиковом корпусе, пониженной до 70-80°С температурой полимеризации и неравномерностью температурного поля.
Технической задачей предлагаемого изобретения является разработка способа бронирования заряда из баллиститного топлива в корпусе ракетного двигателя, позволяющего сократить время полимеризации бронесостава с сохранением требуемого качества заряда, с обеспечением его работоспособности.
Технический результат достигается способом, включающим установку заряда в корпус с зазором, сборку с оснасткой, крепление корпуса радиально к планшайбе, заливку бронесостава в зазор под воздействием центробежной силы, возникающей при вращении планшайбы и направленной вдоль зазора, полимеризацию бронесостава. Полимеризацию бронесостава ведут нагревом корпуса с зарядом в турбулентном потоке в течение 35-45 мин с момента достижения температуры 70-80°С на внешнем радиусе вращения потока и продолжают в термошкафу в течение 15-25 мин с использованием тепла, аккумулированного корпусом, зарядом и оснасткой.
Источником турбулентности воздушного потока являются вновь введенные раздельные нагреватели, размещенные в тепловой камере, что обеспечивает более интенсивный перенос тепла от нагревателей к корпусу с зарядом.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется следующими графическими материалами.
Корпус ракетного двигателя 1 (фиг.1) с зарядом 2, установленный на несущем кронштейне 3, закреплен на вращающейся планшайбе 4 с распределительным коллектором 5, над которым смонтирована расходная емкость 6. В отверстие распределительного коллектора 5 вставлен ниппель 7 с калиброванным каналом, сочлененным с массопроводом 8. Внутренная поверхность цилиндра 9 и торец центра 10 образуют прибыльную чащу. Центр 10 снабжен литниковыми каналами. Переходник 11 служит удержанию корпуса 1 на кронштейне 3. Обогрев корпуса с зарядом ведется в тепловой кольцевой камере 12 с размещенными в ней раздельными нагревателями 13 (фиг.2). Завершение полимеризации бронемассы проходит в термошкафу.
Ввиду того что бронемасса в прибыльной чаше находится в более холодной зоне температурного поля и в силу этого завершение ее полимеризации отстает по времени от полимеризации бронемассы в зазоре корпус-заряд, поэтому визуально по вязкости бронемассы в прибыльной чаше можно судить о завершении общего времени полимеризации заряда в корпусе.
Значения температуры и времени полимеризации бронесостава под действием центробежной силы и в термошкафу указаны в таблице.
Полимеризация под действием центробежной силы при Т=70-80°С
Завершение полимеризации в термошкафу при Т=70-80°С
Время полимеризации, мин
Качество бронепокрытия
Время полимеризации, мин
Качество бронепокрытия
40
Вязкое, недополимеризованное
20
Хорошее
90
Вязкое, недополимеризованное
120
Хорошее
Таким образом, отработка предлагаемого способа бронирования заряда из баллиститного топлива в корпусе ракетного двигателя позволила сократить общее время полимеризации до 1 часа с обеспечением заданного качества бронепокрытия заряда, а следовательно, сократить продолжительность технологического цикла, снизить трудоемкость, энергоемкость всей фазы бронирования заряда.
Предлагаемый способ опробован с положительными результатами при изготовлении ракетных двигателей противоградовых ракет "АС" в условиях опытного химического завода ФГУП "НИИПМ".