способ изготовления камеры жидкостного ракетного двигателя

Формула изобретения

Способ изготовления камеры жидкостного ракетного двигателя (ЖРД), включающий изготовление камеры сгорания, сопла и раструба из волокнистых материалов со связующим, механическую обработку и нанесение на камеру ЖРД термостойкого покрытия, отличающийся тем, что камеру сгорания, сопло и раструб изготовляют в виде отдельных механически обработанных секций, на стыкуемые поверхности которых наносят высокотемпературную клеевую композицию, и устанавливают на технологическую оправку со стыковкой секций и отверждением клеевой композиции в стыках последних, затем на наружные поверхности секций камеры сгорания, сопла и примыкающей к соплу части раструба наносят сплошной слой высокотемпературной герметизирующей клеевой композиции, на который наматывают слои волокнистого материала со связующим, после чего выполняют термообработку с отверждением клеевой композиции и связующего и удаляют технологическую оправку, а затем производят карбонизацию, пироуплотнение, механическую обработку и наносят термостойкое покрытие на поверхности камеры ЖРД.

Описание изобретения к патенту

Известен способ изготовления камеры жидкостного ракетного двигателя (ЖРД), включающий изготовление камеры сгорания, сопла и раструба из волокнистых материалов со связующим, механическую обработку и нанесение на камеру ЖРД термостойкого покрытия, усматриваемый из патента RU 93438 на полезную модель «Модель камеры жидкостного ракетного двигателя», опубликовано 27.04.2010.

По своим признакам и достигаемому результату этот способ наиболее близок к заявляемому и принят за прототип.

Недостаток известного способа заключается в малой надежности, так как его использование не гарантирует герметичности камеры ЖРД при эксплуатации, особенно на участках камеры сгорания и сопла.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности способа.

Названный технический результат достигается благодаря тому, что в способе изготовления камеры ЖРД, включающем изготовление камеры сгорания, сопла и раструба из волокнистых материалов со связующим, механическую обработку и нанесение на камеру ЖРД термостойкого покрытия, согласно изобретению камеру сгорания, сопло и раструб изготовляют в виде отдельных механически обработанных секций, на стыкуемые поверхности которых наносят высокотемпературную клеевую композицию, и устанавливают на технологическую оправку со стыковкой секций и отверждением клеевой композиции в стыках последних, затем на наружные поверхности секций камеры сгорания, сопла и примыкающей к соплу части раструба наносят сплошной слой высокотемпературной герметизирующей клеевой композиции, на который наматывают слои волокнистого материала со связующим, после чего выполняют термообработку с отверждением клеевой композиции и связующего и удаляют технологическую оправку, а затем производят карбонизацию, пироуплотнение, механическую обработку и наносят термостойкое покрытие на поверхности камеры ЖРД.

Ниже, со ссылкой на прилагаемые чертежи - Фиг.1, 2, 3, 4, 5, дается описание предлагаемого способа.

Способ изготовления камеры ЖРД включает изготовление камеры сгорания, сопла и раструба из волокнистых материалов со связующим, механическую обработку и нанесение на камеру ЖРД термостойкого покрытия.

Способ характеризуется тем, что камеру сгорания, сопло и раструб изготовляют соответственно в виде отдельных механически обработанных секций 1, 2, 3 - Фиг.1 (что позволило наиболее нагруженную часть камеры - секцию с соплом, - выполнить отличной от остальных секций, например, с геликоидной намоткой ленты и расположением ее волокон основы и утка под углами в 45° к продольной кромке ленты), на стыкуемые поверхности которых наносят высокотемпературную клеевую композицию 4, и устанавливают на технологическую оправку 5 со стыковкой секций 1, 2, 3 и отверждением клеевой композиции 4 в стыках последних - Фиг.2 (что позволило выполнить секции камеры из материалов и со структурой более адаптированными к конкретным температурным и газодинамическим условиям эксплуатации).

Затем на наружные поверхности секции камеры сгорания 1, секции сопла 2 и примыкающей к ней части А секции раструба 3 наносят сплошной слой высокотемпературной герметизирующей клеевой композиции 6, на который наматывают слои волокнистого материала 7 со связующим, после чего выполняют термообработку с отверждением высокотемпературной клеевой композиции 6 и связующего с волокнистым материалом 7 - Фиг.3 (что позволило выполнить герметизацию тела камеры по упрощенной технологии).

Затем удаляют оправку 5, выполняют операции карбонизации, пироуплотнения, механической обработки и наносят термостойкое покрытие 8 на поверхности камеры ЖРД - Фиг.4 (чем обеспечивается достижение требуемых физико-механических и термостойкостных свойств камеры ЖРД). При осуществлении способа в качестве высокотемпературной герметизирующей композиции 6 может быть использован, например, клей-компаунд по патенту RU 2375402, а в качестве термостойкого покрытия 8, например, карбид кремния.

При эксплуатации камеры ЖРД, изготовленной по заявляемому способу, компоненты топлива подаются из форсуночной камеры 9 (на Фиг.5 показана тонкими линиями) в камеру сгорания 1, из которой продукты горения топлива высокотемпературным потоком под давлением истекают через сопло 2 и раструб 3. При этом часть газового потока входит в поры секций камеры сгорания 1 и сопла 2 и запирается в порах под давлением газового потока изнутри камеры ЖРД и препятствующего выходу из пор названных секций сплошного высокотемпературного герметизирующего слоя клеевой композиции 6 с закрепленным на ней композиционным материалом из отвержденных слоев волокнистого материала 7 со связующим (что позволило обеспечить в камере ЖРД повышенную герметичность в зонах камеры сгорания и сопла с критическим участком).

Способ изготовления камеры ЖРД характеризуется по сравнению со способом-прототипом повышенной надежностью.