СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВКЛАДЫША С СОПЛОМ ЖИДКОСТНОГО РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ
MANUFACTURING METHOD OF INSERT WITH NOZZLE OF LIQUID PROPELLANT ENGINE

Изобретение относится к ракетной технике.
Известен способ изготовления вкладыша с соплом жидкостного ракетного двигателя (ЖРД), включающий изготовление заготовки вкладыша намоткой на оправку волокнистого материала со связующим, полимеризацию, снятие с оправки заготовки вкладыша и выполнение ее механической и высокотемпературных обработок, усматриваемый из патента RU 93438 на полезную модель «Модель камеры жидкостного ракетного двигателя», опубл. 27.04.2010.
По своим признакам и достигаемому результату этот способ наиболее близок к заявляемому и принят за прототип.
Недостаток известного способа заключается в том, что при его использовании намотка заготовки вкладыша с соплом ведется с расположением волокон материала кольцевыми или близкими к ним слоями, и ведет при выгорании участков последних в процессе работы ЖРД к ощутимому ухудшению движения газового потока в сопле.
Технический результат изобретения заключается в повышении надежности способа.
Названный технический результат достигается благодаря тому, что в способе изготовления вкладыша с соплом ЖРД, включающем изготовление заготовки вкладыша намоткой на оправку волокнистого материала со связующим, полимеризацию, снятие с оправки заготовки вкладыша и выполнение ее механической и высокотемпературных обработок, согласно изобретению при изготовлении заготовки вкладыша на оправку производят геликоидную намотку препрега тканой ленты, выполненной с продольным перегибом по середине и ориентацией волокон ее основы и утка под углами к продольной кромке ленты, близкими по величине, и прижимом перегиба к оправке нитью, расположенной в перегибе, затем намотанные слои ленты сжимают вдоль оси оправки с фиксацией их между шайбами и выполняют полимеризацию, после чего заготовку вкладыша снимают с оправки и выполняют ее механическую и высокотемпературные обработки.
Ниже, со ссылкой на прилагаемые чертежи - Фиг.1, 2, 3, 4, дается описание предлагаемого способа.
Способ изготовления вкладыша 1 с соплом 2 ЖРД предусматривает изготовление заготовки 3 вкладыша 1 намоткой на оправку 4 волокнистого материала со связующим, полимеризацию, снятие с оправки 4 заготовки 3 вкладыша 1 и ее механическую и высокотемпературные обработки.
0
y
0
y
При изготовлении заготовки 3 вкладыша 1 на оправку 4 производят геликоидную намотку препрега тканой ленты 5, выполненной с продольным перегибом 6 по середине и ориентацией волокон ее основы 7 и утка 8 под углами α и α соответственно к продольной кромке 9 ленты 5, близкими по величине, например, α≈α с погрешностью не более 5° - Фиг.1, 2 (что повысило продольную жесткость ленты и обеспечило практически одинаковое расположение волокон основы и утка относительно продольного перегиба ленты).
0
y
Процесс намотки препрега тканой ленты 5 ведут с прижимом силой F перегиба 6 к оправке 4 нитью 10, расположенной в перегибе 6 - Фиг.1, 2 (что позволило уменьшить в процессе намотки вытяжение ленты 5 и, следовательно, разброс плотности и углов α и α волокнистого материала в наматываемых витках заготовки вкладыша).
Затем намотанные слои ленты 5 сжимают вдоль оси оправки 4 с фиксацией их между шайбами 11, 12, например, гайкой 13 - Фиг.3 и выполняют полимеризацию (чем обеспечивается повышенная плотность волокнистого материала в заготовке вкладыша).
После чего заготовку 3 вкладыша 1 снимают с оправки 4 и выполняют ее механическую и высокотемпературные обработки, например карбонизацию и пироуплотнение - Фиг.4.
При эксплуатации вкладыша 1 с соплом 2 происходит оплавление и унос поверхностного слоя сопла 2 под действием высокой температуры потока отходящих продуктов горения ЖРД (что сопровождается меньшим нарушением геометрии сопла и меньшим ухудшением его поверхностного сопротивления отходящим продуктам сгорания топлива из-за оплавления и уноса поверхностного слоя сопла с торцов волокон основы и утка).
Способ изготовления вкладыша с соплом ЖРД характеризуется по сравнению с прототипом повышенной надежностью.