книги из ГПНТБ / Должанский Ю.М. Крупногабаритные РДТТ (технология изготовления по зарубежным данным)

Рассылается по списку

Экз. N° 0 0 0 0 0 9

КРУПНОГАБАРИТНЫЕ

Р Д Т Т

(Технология изготовления по зарубежным данным)

М о с к в а — 1 9 6 4

f-

УДК 629.194.362.1-81.2

В настоящем обзоре систематизированы и обобщены све­ дения по технологии изготовления за рубежом крупногабарит­ ных ракетных двигателей на твердом топливе (РДТТ). Мате­ риалы заимствованы, главным образом, из открытой зарубеж­

ной печати за 1958—1963 ir.

Рассмотрены особенности конструктивно-технологических решений, конструкционные материалы, теплозащитные покры­ тия и основные технологические способы изготовления элемен­ тов конструкций современных РДТТ в условиях серийного и опытно-конструкторского производства, указаны также на­ правления дальнейших разработок, отражающих перспективу развития технологии. Характеристика уровня технологии изго­ товления за рубежом крупногабаритных РДТТ дана на основе имеющихся сведений о технологии серийного производства РДТТ первых ступеней ракет «Минитмен-А» и «Поларис А-1».

Обзор предназначен для использования конструкторами и технологами отрасли в качестве справочно-информационного материала.

Работа выполнена под методическим руководством проф. С. Л. Ананьева и канд. техн. наук В. П. Купровича. В подбо­ ре материалов принимали участие В. В. Сидорычева й Е. Г. Стеклянников.

Ав т о р ы : Ю. М. Долоканский, канд. техн. наук А. И. Колесников,

Б. И. Новогребельский

Г л а в а I

КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СОВРЕМЕННЫХ ЗАРУБЕЖНЫХ КРУПНОГАБАРИТНЫХ РДТТ

Конструктивно-технологические схемы крупногабаритных РДТТ

Характерной особенностью зарубежных крупногабаритных РДТТ, в частности РДТТ США, является использование в них твердых топлив, заливаемых при снаряжении непосредственно в камеру сгорания и образующих после отверждения заряд, который скрепляется по всей наружной поверхности со стенками камеры сгорания. В связи с этим зарубежные двигательные установки класса крупногабаритных РДТТ имеют, как правило, один основ­ ной конструктивно-технологический разъем и структурно могут быть расчленены на следующие сборки:

корпус двигателя (с заливаемым в корпус зарядом твердого топлива);

сопловую крышку, скрепляемую на резьбе или с помощью бол­ тов с задним днищем корпуса;

сопловые насадки с механизмами управления вектором тяги двигателя;

систему воспламенения; систему отсечки тяги.

Несколько отличное структурное членение имеют лишь РДТТ с неметаллическими корпусами, изготовляемыми методом намотки. Как правило, оба днища таких корпусов формируются в процессе намотки изделия заодно с цилиндрической частью корпуса.

Корпус стального серийного крупногабаритного РДТТ, в свою очередь, представляет собой сборно-сварную конструкцию, состоя­ щую из переднего и заднего днищ и цилиндрических обечаек.

Укрупненные типовые конструктивно-технологические схемы членения современных зарубежных крупногабаритных РДТТ приве­ дены на рис. 1.

Сопловой блок ракет рассматриваемого класса выполняется обычно в четырехсопельном варианте. Причем управление векто­ ром тяги и реализация команд системы управления ракетой по углам тангажа, рысканья и крена осуществляется либо за счет использования в блоке сопел поворотной конструкции или с по­ мощью устройств типа поворотных дефлекторов.

4

Втехнологическом отношении конструкция корпусов зарубеж­ ных РДТТ достаточно проста и позволяет использовать рациональ­ ные прогрессивные технологические приемы для изготовления и сборки изделий в условиях серийного производства.

Вкачестве общей характеристики особенностей и технологич­ ности конструкции крупногабаритных РДТТ можно привести, на­ пример, сведения о типах заготовок и основных операциях техно­ логических процессов изготовления корпусов РДТТ I ступени ракет «Минитмен-А» и «Поларис А-1» (табл. 1).

Из табл. 1 видно, что для изготовления отдельных элементов корпусов РДТТ применяются, как правило, рациональные и про­ грессивные виды заготовок. Так, для РДТТ I ступени МБР «Минитмен-А» заготовками для днищ (переднего и заднего) и сопловой крышки являются штампованные детали. Сведений о типах заготовок для соответствующих деталей серийного двига­ теля I ступени ракеты «Поларис А-1» не имеется, однако, видимо,

ив этом случае используются штампованные заготовки. В про­ мышленности США освоена, в частности, технология формования заготовок деталей типа днищ РДТТ методом взрывной штамповки.

Особый интерес представляют сведения о том, что в качестве заготовок для обечаек корпуса двигателя I ступени ракеты «Ми­ нитмен-А» используются специальные поковки, так что в дальней­ шем детали получаются без продольного шва. Обечайки корпуса формируются из поковок последовательной раскаткой с предвари­ тельной вытяжкой кованой заготовки.

Корпус двигателя I ступени МБР «Минитмен-А» состоит из пе­ реднего и заднего днищ и четырех [1] цилиндрических обечаек (фирма General Motors Согр.). Для облегченного варианта этой ракеты («Минитмен-В») фирма General Electric Со. освоила техно­ логию раскатки обечаек длиной 2564 мм, что дало возможность снизить число секций в корпусе до двух [2].

Цилиндрическая часть корпуса двигателя I ступени БРСД «Поларис А-1» формируется из обечаек, которые изготовляются из листовых заготовок, казалось бы, по тривиальной технологической схеме: раскрой листовой заготовки—вальцовка обечайки—сварка продольного шва—правка обечайки—дефектоскопия сварного шва — калибровка обечайки. Однако благодаря целому ряду оригинальных технологических решений указанная схема изготов­ ления корпуса оказалась весьма эффективной и рациональной. Из этих решений особенно интересна технология механической высад­ ки в нагретом состоянии кромок листа с целью обеспечения в даль­

нейшем равнопрочное™ продольного шва обечайки за счет утол­ щения зоны шва.

На заводе фирмы А. О. Smith Согр. внедрена специальная авто­ матизированная установка для высадки кромок. Высадку осущест­ вляют с нагревом зоны высаживаемого металла до 800° С. В про­ цессе высадки геометрия кромок формируется в специальных под­ вижных фильерах, располагаемых относительно листа таким обра-

6

Т а б л и ц а 1

Виды используемых заготовок и перечень основны х операций обработки элементов конструкций корпусов РДТТ первых ступеней ракет «Минитмен-А» и «Поларис А-1»

П р и м е ч а н и е . Здесь обозначено: —в производстве не используется; + используется в промышленном производстве; * прорабатывается в порядке экспериментальных работ.

по диаметру в пределах 0,3 мм и допуском на толщину стенки по­

рядка 0,1 мм [3].

Проводятся также экспериментальные работы по изготовлению корпусов РДТТ методом глубокой вытяжки (цилиндрическая часть корпуса заодно с передним днищем) идаже литьем (цилиндрическая часть корпуса с передним и задним днищами). Однако, судя по опубликованным материалам, положительные результаты в этих направлениях в промышленности пока не получены.

Конструкционные материалы для корпусов крупногабаритных РДТТ

Основным материалом, используемым для изготовления серий­ ных корпусов РДТТ, являются специальные высокопрочные стали. Так, из стали изготовляют серийные корпуса РДТТ I и II ступеней МБР «Минитмен-А», серийные корпуса обеих ступеней БРОД

9