1 Примотанная к силовой оболочке консольная обечайка корпуса; 2 оболочка корпуса (второй кокон); 3 силовая оболочка (первый кокон)
Рисунок 2.4 Способы выполнения узлов стыка на силовой оболочке
1 Корпус двигателя; 2 ракетный отсек; 3 периферийный центральный шпангоут корпуса
Рисунок 2.5 Периферийный узел стыка корпуса
На рисунке 2.6 приведена схема крепления специального двигателя внутри ракетного отсека (например, двигателя управления по каналу крена).
Длина узлов стыка определяется конструкцией ракеты. Корпус может стыковаться с ракетным отсеком (рисунок 2.7) и иметь короткий узел стыка либо выполнять его функции, если отсека нет. В этом случае смежные двигатели стыкуются непосредственно между собой (рисунок 2.8), а на корпусе выполняется удлиненный узел стыка (УУС) [1].
1 Нижний удлинённый узел стыка корпуса; 2 узлы крепления специального двигателя; 3 специальный двигатель
Рисунок 2.6 Схема крепления специального двигателя
1 Укороченные узлы стыков корпусов двигателей верхней и нижней ступеней ракет; 2 ракетный отсек
Рисунок 2.7 Схема стыковки двигателей через ракетный отсек
Рисунок 2.8 Схема стыковки двигателей
Силовая оболочка корпуса может быть выполнена в виде кокона с центральным или периферийными отверстиями (рисунок 2.9) либо в виде цилиндрической или конической оболочки, имеющей разъёмное соединение с днищем (одним или двумя). При этом силовая оболочка корпуса может иметь несколько разъёмов на цилиндрической или конической части (рисунок 2.10). Днища корпуса могут быть неразъёмно соединены с концевыми частями такой оболочки. Необходимость разъёмов на оболочке определяют исходя из габаритных, массовых ограничений, возможностей транспортного, перегрузочного и формующего заряд оборудования (например, корпус РДТТ ТКК «Спейс Шаттл»).
1 Периферийное отверстие на корпусе с крышкой; 2 – верхнее центральное (полюсное) отверстие в корпусе с крышкой; 3 нижнее центральное (полюсное) отверстие в корпусе
Рисунок 2.9 Схема силовой оболочки корпуса
1 Верхнее днище корпуса; 2 разъёмы на цилиндрической (конической) части корпуса; 3 нижнее днище корпуса
Рисунок 2.10 Схема секционного корпуса
Корпуса рдтт из композиционных материалов
Одна из главных специфических особенностей волокнистых композиционных материалов заключается в окончательном формировании материала одновременно с завершением изготовления конструкции. Эта особенность определяет и комплексный подход к решению технологических, конструктивных и прочностных задач. При этом должны учитываться закономерности работы армирующих волокон как главных несущих элементов материала и конструкции, взаимодействие и совместная работа армирующих наполнителей со связующим, а также особенности технологических процессов изготовления корпусов из волокнистых композиционных материалов и другие технико-экономи-ческие вопросы [3].
Конструкции корпусов типа кокона образуются в процессе их намотки на оправку из композиционных материалов. После полимеризации связующего (смолы) оправка удаляется. Варьируя соотношением кольцевых и спиральных слоев, усиливая (армируя) тканями, металлической фольгой, специально намотанными салфетками, изменяя ширину ленты, угол намотки, натяжение ленты, степень армирования, можно придавать конструкции корпуса требуемые свойства в широком диапазоне параметров. Полученная таким способом оболочка обладает высокой прочностью благодаря ориентированному расположению волокон в направлении действующих сил и небольшой массой [1, 3].
При создании таких корпусов необходимо учитывать зависимость характеристик композиционного материала силовой оболочки от физико-механических свойств теплозащитного и герметизирующего покрытий внутренней поверхности корпуса, конструкции и материала оправки (оснастки) для изготовления корпуса.
При проектировании корпуса следует учитывать усадочные характеристики материала силовой оболочки и теплозащитных покрытий, так как при длительном (до 30 суток) тепловом (5070 °С) и силовом (2,03,0 МПа) воздействии (при отверждении заряда в процессе полимеризации топлива) происходит их усадка.
Основными особенностями корпусов РДТТ из полимерных композиционных материалов являются негерметичность материала силовой оболочки корпуса, что требует специальных мер по обеспечению герметичности, а также повышенная деформативность силовой оболочки корпуса при действии внутрикамерного давления, что обусловливает применение для её тепловой защиты эластичных резиноподобных материалов [1].