Корпуса РДТТ вспомогательного назначения

В РДТТ вспомогательного назначения могут быть использованы металлические, стеклопластиковые (или органопластиковые) и комбинированные (металлическая обечайка, усиленная стеклопластиковой или органопластиковой оплёткой) корпуса. Однако наиболее широко в таких РДТТ (особенно импульсных) применяют металлические корпуса. Это объясняется сравнительно небольшими размерами двигателей, высоким уровнем внутрикамерного давления, необходимостью располагать место крепления двигателя в области обечайки [1].

РДТТ вспомогательного назначения часто располагают в местах, где они подвергаются повышенному воздействию внешних тепловых потоков, что обусловливает применение металлических корпусов, выдерживающих более высокие температуры (до 300 °С - для высокопрочных титановых сплавов).

Высокомодульные (с высокой удельной жёсткостью) алюминиевые сплавы целесообразно применять для малогабаритных корпусов, нагруженных внешним избыточным давлением, при крупносерийном и массовом производстве и при отсутствии жёстких ограничений по массе конструкции [1].

Сравнительный анализ показывает, что алюминиевые сплавы уступают сталям и титановым сплавам по удельной прочности, но приближаются к ним по удельной жёсткости.

Высокопрочные титановые сплавы и стали нашли широкое применение в производстве РДТТ. Применение их требует специальных термообработок соединений и целиком изделий после сварки и высокую технологическую культуру. Даже незначительные нарушения процессов изготовления и контроля могут привести к снижению конструктивной прочности.

Основным недостатком высокопрочных сталей является повышенная чувствительность к концентраторам напряжений. Склонность высокопрочных сталей к разрушениям от концентраторов напряжений различна в зависимости от направления надреза относительно проката листов. Концентраторы напряжений на высокопрочных сталях по разному проявляют себя в зависимости от толщины материала. Чем толще испытуемый образец, тем в большей степени проявляется наличие концентратора напряжений. Для уменьшения чувствительности высокопрочных сталей к концентраторам используют вакуумно-дуговую выплавку, электрошлаковый переплав и др. [3].

Обечайки из высокопрочных титановых сплавов менее технологичны, чем стальные; это затрудняет их получение с точными размерами по внутренней поверхности. В тех случаях, когда введены жёсткие ограничения по разбросу масс, целесообразно использовать стальные обечайки [1].

Если при анализе технического задания (ТЗ) не выявлено условий, ограничивающих применение корпуса того или иного типа, конструкцию его следует выбирать на основе прямого проектирования и анализа габаритно-массовых характеристик каждого из вариантов.

Для класса вспомогательных РДТТ с большим временем работы характерной является конструкция корпуса двигателя крена, представленная на рисунке 2.19 [1].

К конической обечайке из титанового сплава, получаемой раскаткой из листосварной заготовки, с одной стороны приварено штампованное из титанового сплава эллиптическое днище с цилиндрическим хвостовиком для крепления двигателя, а с другой стороны приварен шпангоут для стыковки с сопловым днищем.

На рисунке 2.20 представлена конструкция корпуса импульсного двигателя отделения [1]. К обечайке из высокопрочной стали типа ЭП, получаемой сваркой из листа и последующей раскаткой, приварены с двух сторон шпангоуты из этой же стали, предназначенные для стыковки с сопловыми днищами. Шпангоуты имеют цилиндрические участки для крепления двигателя.

1 - днище; 2 - коническая обечайка; 3 - теплозащитное покрытие;
4 - манжета (бронирующий чехол); 5 - стыковочный шпангоут;
6 - крепление манжеты к ТЗП

Рисунок 2.19 - Конструкция корпуса двигателя крена

1 - стыковочный шпангоут; 2 - обечайка корпуса; 3 - теплозащитное покрытие; 4 - эластичный клин

Рисунок 2.20 - Конструкция корпуса двигателя отделения

Иногда в РДТТ вспомогательного назначения применяют корпуса многоразового использования. В этих случаях при конструировании корпуса необходимо предусматривать уменьшение его толщины при ремонтно-восстановительных работах (например, при пескоструйной обработке корпуса).

При конструкторской разработке вспомогательных РДТТ необходимо обеспечить минимальный разброс значений объёма корпуса и контроля этого объёма для снижения разброса массы заряда.

Днища вспомогательных РДТТ представляют собой штампованные или штампосварные конструкции, в которых посадочные поверхности подвергают механической обработке.

Сопловые днища со сложным пространственным расположением поверхностей часто выполняют литьём из стали или литейных титановых сплавов [1].

Характерным, например, является сопловое днище двигателя крена. Оно выполняется литьём из титанового сплава с последующей механической обработкой посадочных поверхностей. При механической обработке стыковочных поверхностей днищ возможно вскрытие мелких пор, которые не влияют на прочность днища, но могут явиться причиной разгерметизации, если находятся на уплотнительных поверхностях детали.

В некоторых случаях вскрытые дефекты можно исправить (заваркой, заполнением специальными пастами, припоями и т.п.) [1].

Импульсные двигатели с малым временем работы иногда вообще не имеют внутреннего ТЗП, но в каждом подобном случае такая конструктивная схема должна быть тщательно обоснована детальным моделированием.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: