Техника - молодёжи 2004-02, страница 6

кремнеземистой основе и знакомыми с результатами стендовых испытаний.

Так после экспериментов с различными рецептурами твердых топлив на двигателях с соплами диаметром

критического сечения от 8 до 300 мм были получены подтверждения об эквидистантных изменениях их площади в допустимых пределах по линейной величине уноса массы. Были произведены проработки для сечений больших диаметров. В то время первые образцы горловин сопел вытачивались из столбиков или наборов плит высококремнеземистых тканей, спрессованных по особой методике и технологии и пропитанных фенол-

6. Схема тканевого переплетения для создания прессованной композиции путем наслоения тканей, пропитки связующим и прессования

7. Результаты одного из первых испытаний крупногабаритного сопла из армированного стеклопластика. Критическое сечение 300 мм, давление в камере сгорания 4 МПа: 1 — унесенный слой; 2 — кокс; 3 — слой, незатронутый химическими реакциями. Это испытание позволило оценить, что произошло эквидистантное по диаметру и минимальное изменение критического сечения сопла в связи с нормированным уносом массы, и определить возможности значительного сокращения объема сопла по внешнему контуру, так как незатронутый химическими реакциями материал уже на расстоянии 2—3 мм от прококсованного слоя по направлению

к внешней стороне сопла из-за низкой теплопроводности материала имеет температуру окружающей среды, в отличие от применявшихся ранее жаростойких материалов. Кроме того, сопло получается еще и облегченным

8. Влияние окислительного потенциала продуктов сгорания твердого топлива на скорость уноса массы в критическом сечении сопла при прочих равных условиях: 1 — углепластик; 2 — стеклопластик

9. Сопло из армированного стеклопластика с вкладышем из уплотненного графита в критическом сечении после испытания

формальдегидным или другими связующими.

Низкотеплопроводные материалы — сначала стеклопластики — использовались и по длине сопла в крупных изделиях, а допустимая линейная величина уноса массы в критическом сечении диктовалась тактико-техническими заданиями.

Дальнейшие исследования были направлены на уменьшение скорости уноса массы материалов для критического сечения и выявление закономерностей зависимости этого процесса от разных факторов. Интересно отметить, что с увеличением диаметра критического сечения сопла скорость уноса массы в нем уменьшается, тоже происходит со стеклопластиком с увеличением окислительного потенциала продуктов сгорания твердого топлива, а у углепластика — возрастает. Применяя уплотненные углеродные композиционные материалы (графиты разной плотности, углерод-углеродные) также удавалось уменьшить скорости уноса массы.

Если в 60-е гг. на крупногабаритные сопла приходилось 50% массы двигателя и они, в среднем, состояли из двух десятков деталей из разных материалов строго определенных свойств и назначения, то со временем доля металла сократилась, а количество деталей ограничилось в ряде случаев до 2, ведь один современный «композит» может выполнять несколько функций. Современная технология позволяет изготавливать корпуса и сопла из композиционных материалов и способом намотки. Новые материалы и технологии позволили уменьшить толщину стенок сопла, по всей длине, например, натор-

Vy,^ \в\

■ ■ 0,6

t I-1 I-

10. На схеме кольцевого сопла цифрами обозначены:

1 — обечайка из стеклопластика;

2 — центральное тело из углерод-углеродного материала

ТЕХНИКА-МОЛОДЕЖИ 2 2 0 0 4