Композиты

Автор Salo, 05.03.2011 01:06:36

« предыдущая - следующая »

0 Пользователей и 1 гость просматривают эту тему.

Salo

05.03.2011 01:06:36 Последнее редактирование: 12.11.2012 23:37:03 от Salo
http://www.roscosmos.ru/main.php?id=15&did=1284

Цитата«Создание базовых элементов и узлов разгонных блоков и двигательных установок нового поколения из перспективных конструкционных и композиционных материалов на период 2011-2013 г.» Шифр: ОКР «Качество»
http://www.roscosmos.ru/download/2011_03_03_kachestvo.zip
Цитата2. Цель и задачи ОКР

2.1. Цель работы:
Создание опытного образца камеры сгорания ЖРД (срок выполнения - 2012 г.) и опытных образцов базовых элементов и узлов для демонстратора ЖРД на основе неметаллических композиционных материалов (КМ), подготовка предложений.
Проведение работ по внедрению КМ в опытные образцы базовых элементов перспективных двигательных установок (ДУ) на базе двигателей типа 14Д23, РД0124А, РД191.

2.2. Задачи ОКР:
2.2.1. Изготовление и испытания опытного образца камеры сгорания ЖРД из КМ, проведение дефектации.
2.2.2. Разработка рекомендаций по внедрению камер сгорания ЖРД из КМ в двигательные установки типа 14Д23, РД0124А, РД191, РД0146, ЖРДМТ.
2.2.3. Разработка КД, изготовление и испытания опытных образцов базовых элементов из КМ для демонстратора ЖРД. Разработка и изготовление технологической оснастки на опытные образцы базовых элементов из КМ для демонстратора ЖРД.
2.2.4. Разработка КД и сборка опытных образцов узлов из КМ для демонстратора ЖРД. Проведение испытаний опытных образцов узлов из КМ для демонстратора ЖРД.
2.2.5. Разработка КД и сборка демонстратора ЖРД из опытных образцов базовых элементов и узлов из КМ.
2.2.6. Анализ условий работы базовых элементов и узлов перспективных ДУ. Разработка требований к конструкции, технологии изготовления опытных образцов базовых элементов и узлов перспективных ДУ, в том числе на технологическую оснастку.
2.2.7. Разработка КД, изготовление, испытания моделей сопел из КМ перспективных ДУ. Анализ результатов испытаний.
 2.2.8. Разработка КД, изготовление и испытания моделей базовых элементов и узлов из КМ перспективных ДУ. Разработка и изготовление технологической оснастки для изготовления моделей базовых элементов и узлов из КМ перспективных ДУ. Анализ результатов испытаний.
2.2.9. Разработка предложений по созданию на основе опытных образцов базовых элементов из КМ двигательных установок нового поколения на базе двигателей типа 14Д23, РД0124А, РД191, РД0146.
2.2.10. Обобщение результатов работ по теме за 2011-2013 годы.

3. Тактико-технические требования.[/size:ae44d9e0e6]

3.1. Состав базовых элементов и узлов из КМ и технологической оснастки для их изготовления.
3.1.1. Опытный образец камеры сгорания из КМ.
3.1.2. В состав узлов из КМ для демонстратора ЖРД должны входить:
-   система хранения компонентов топлива;
-   ЖРД.
3.1.3. В состав базовых элементов из КМ для демонстратора ЖРД должны входить:
   в части системы хранения компонентов топлива:
o   бак окислителя;
o   бак горючего;
o   трубопроводы подачи и слива компонентов;
o   баллоны наддува;
o   ферма крепления элементов системы хранения компонентов топлива.
   в части ЖРД:
o   камера сгорания;
o   стационарный сопловой насадок радиационного охлаждения;
o   сдвижной сопловой насадок радиационного охлаждения;
o   тепловая защита соплового насадка;
o   система раздвижки сопел;
o   силовая рама ЖРД;
o   радиационный экран;
o   силовые тяги крепления радиационного экрана;
o   газоводы и другие высокотемпературные элементы проточного тракта.

3.1.4. В состав опытных образцов базовых элементов перспективных ДУ должны входить:
   в части ЖРД 14Д23 (РД 0124А):
o   сопловой насадок;
o   тепловая изоляция;
o   рама;
o   донный экран.
   в части ЖРД РД191:
o   сопловой насадок;
o   тепловая изоляция;
o   рама.

3.1.5. В состав технологической оснастки для изготовления опытных образцов базовых элементов и узлов из КМ должны входить:
   в части камеры сгорания:
o   оправка для цилиндра камеры;
o   оправка для высокотемпературной обработки (ВТО);
o   приспособление для опрессовки камеры;
o   копир для мехобработки цилиндра камеры и вкладыша.
   в части сопел и сопловых насадков:
o   шаблон для раскроя детали «Лепесток»;
o   оправка для изготовления углепластиковой заготовки;
o   резиновый мешок для опрессовки;
o   гидровакуумная камера;
o   оправка для ВТО;
o   автоклав для ВТО;
o   приспособление для механической обработки и сборки;
o   шаблон для контроля наружного профиля;
o   копир для проточки наружного профиля
o   сушильный шкаф.
   в части баков и баллонов:
o   лейнер;
o   вал для вращения лейнера;
o   намоточный станок;
o   цапфа приводная;
o   цапфа опорная;
o   ложемент и приспособление для межоперационной транспортировки;
o   бронебокс для испытаний;
o   сушильный шкаф.
   в части ферм, рам, силовых элементов и радиационных экранов:
o   оправка для силовых труб;
o   матрица для малого пояса;
o   матрица соединителя большого пояса;
o   матрица накладки большого пояса;
o   матрица накладки малого пояса;
o   оправка для профиля рамы;
o   стапель сборки;
o   оправка для конуса;
o   оправка для отражателя;
o   оправка для тяги.
   в части тепловой изоляции:
o   шаблон для раскройки;
o   шаблон для контроля наружного профиля;
o   приспособление для опресовки;
o   сушильный шкаф.

3.2. Требования по назначению.
3.2.1. Общие требования к базовым элементам и узлам из КМ, в том числе на опытный образец камеры сгорания ЖРД, для демонстратора ЖРД и перспективных ДУ.
3.2.1.1. Базовые элементы и узлы из КМ предназначены для отработки и подтверждения эффективности комплексного применения неметаллических КМ в РБ и ДУ при решении задач доставки космических аппаратов (полезной нагрузки) на орбиту.
3.2.1.2. Базовые элементы и узлы из КМ и реализованный комплекс технических решений при изготовлении базовых элементов и узлов из КМ должны обеспечить внедрение КМ для создания конкурентоспособных передовых образцов ДУ перспективных и модернизируемых СВ, РБ и СМТ.
3.2.1.3. Базовые элементы и узлы из КМ и комплекс технических решений должны обеспечить повышение энергомассовых характеристик ДУ и уменьшение стоимости доставки полезной нагрузки.
3.2.1.4. При выполнении ОКР должны быть представлены технико-экономические оценки создания и отработки вариантов базовых элементов и узлов из неметаллических КМ перспективных двигательных установок на базе двигателей 14Д23, РД0124А, РД191, включая оценки затрат на этапах проектирования, отработки и эксплуатации.
3.2.1.5. Применение и внедрение КМ должно обеспечивать сокращение номенклатуры элементов конструкции различных типов ДУ.
3.2.2. Требования к моделям и опытным образцам базовых элементов и узлов из КМ.
3.2.2.1. Модели базовых элементов и узлов из КМ должны быть изготовлены в обоснованных габаритах из конструкционных композиционных материалов, обеспечивающие выбор и отработку технологии изготовления, пакетов и видов материалов основы и покрытий для всех условий эксплуатации. Результаты испытаний моделей должны быть учтены при разработке проектно-конструкторской и технологической документации на опытные образцы из КМ.
3.2.2.2. Опытные образцы базовых элементов и узлов из КМ должны быть изготовлены в обоснованных габаритах из конструкционных композиционных материалов для проведения их функциональных, в т.ч. огневых испытаний, обеспечивающие перенос результатов на условия эксплуатации полноразмерных базовых элементов и узлов (баки, фермы, рамы, сопла, НРО, камеры сгорания, экраны радиационной защиты). При этом должно быть разработано и изготовлено испытательное оборудование, позволяющее имитировать основные виды нагружения конструкции в процессе эксплуатации и регистрировать термонапряженные характеристики в опытных образцах из КМ. Должны быть разработаны методические основы экспериментальных исследований и проектных расчетов.
3.2.3. Требования по энергомассовым характеристикам:
Выигрыш в массе базовых элементов и узлов ДУ РБ и КА из перспективных неметаллических композиционных материалов по сравнению с металлическими аналогами должен составлять не менее:
-   для системы хранения (баков) компонент топлива, %   35
-   для ферм и рам из композиционных материалов, %   40
-   для стационарных сопел и НРО, %   40
-   для камер сгорания, %   40
-   для экранов радиационной защиты, %   20
Увеличение удельного импульса тяги ДУ из КМ по сравнению с традиционными аналогами и должно составлять не менее:
-   для сдвижных НРО (с учетом весового эквивалента), %   2
-   при интеграции экранов радиационной защиты с донными элементами ДУ, %   1
Удельный импульс тяги ДУ с элементами из КМ и металлическими аналогами должен определяться по Межотраслевой методике определения удельного импульса тяги ЖРД.

3.2.4. Требования по характеристикам неметаллических композиционных материалов:
3.2.4.1. Требования по классам материалов:
В качестве КМ для базовых элементов и узлов из КМ должны быть использованы: углерод-углеродные (УУКМ), углерод-керамические (УККМ) КМ, а также углепластики (УП) и КМ с высокотемпературными связками:
-   для системы хранения (баков) компонент топлива - армированные пластики, в том числе углепластики и органопластики;
-   для ферм и силовых рам - углепластики, стеклопластики, УУКМ;
-   для сопел и НРО - УУКМ, в том числе с антиокислительными и герметизирующими покрытиями, УККМ, в том числе с комбинированными матрицами;
-   для камер сгорания - УККМ, в том числе с комбинированными матрицами;
-   для экранов радиационной защиты - углепластики, стеклопластики с высокотемпературными связующими, низкоплотные УККМ.
3.2.4.2. Требования по функциональным характеристикам КМ.
Границы диапазона изменения характеристик КМ, указанные в настоящем пункте, уточняются до проведения испытаний моделей базовых элементов и узлов из КМ.
3.2.4.2.1. КМ для системы хранения (баков) компонент топлива:
-   снижение суммарного коэффициента массового совершенства (
"Были когда-то и мы рысаками!!!"

abl22

Интересно было бы взглянуть на того дебила, который это всё сочинил, и вдвое - на того, кто это подписал. Так смешать мухи с котлетами надо иметь талант (или не иметь мозгов).

Uriy

Этим надо было с конца 70-х заниматься. Сейчас бы имели неохлаждаемую летающую КС ЖРД. Хотя-бы одноразового включения.

abl22

И занимались, только с приходом "нового мЫшления" это перестало финансироваться: им этого не надо, им "демократические свободы" подавай и "общечеловеческие ценности"

SpaceR

ЦитатаИ занимались, только с приходом "нового мЫшления" это перестало финансироваться
Так к чему тогда претензии?
Если этого не сделать, то эффективность всей ранееначатой нанотехнологической возни будет ещё меньше.
А то что кое-где не того намешано, так конструкторы и технологи на местах сами разберутся (хочется надеяться), какие направления имаеют смысл, а какие - ошибки бюрократов.

Керамические микрушки, к примеру, у японцев на HTV работают отлично. И не только у них.

abl22

ЦитатаА то что кое-где не того намешано, так конструкторы и технологи на местах сами разберутся (хочется надеяться), какие направления имаеют смысл, а какие - ошибки бюрократов.
Можно не надеяться. Чтобы был результат, нужна правильная постановка задачи, иначе все благие намерения превращаются в банальный попил бабла (если доходит до финансирования).

SpaceR

А в чём она здесь неправильна-то?

Повторюсь, если конструкторы и технологи правильно понимают, на что им выделили финансирование, то они сами себе задачу скорректируют. И тем получат шанс на финансирование второго и последующего этапов работ - причём более денежных.
Если же они пойдут по пути попила, то кто же им второй этап проплатит?

mescalito

Цитата
ЦитатаИ занимались, только с приходом "нового мЫшления" это перестало финансироваться
Так к чему тогда претензии?
Если этого не сделать, то эффективность всей ранееначатой нанотехнологической возни будет ещё меньше.
А то что кое-где не того намешано, так конструкторы и технологи на местах сами разберутся (хочется надеяться), какие направления имаеют смысл, а какие - ошибки бюрократов.

Керамические микрушки, к примеру, у японцев на HTV работают отлично. И не только у них.

ссылку не дадите?

у японцев и остальных летных вариантов керамических камер ЖРД МТ нет
Информация должна быть доступна!

vekazak

один из первых советских ЖРДМТ 11Д431 тягой 0.6 кгс имеет боросилицилграфитовую КС

mescalito

конечно микрушки из керамики были давно. но из уукм и уккм нет пока летающих образцов.
Информация должна быть доступна!

Гость 22

Цитатаконечно микрушки из керамики были давно. но из уукм и уккм нет пока летающих образцов.
Летающих нет (если не считать сопловых насадков), но работы ведутся весьма активно.

Вот один из примеров:

http://www.mai202.ru/RUS/engine_200_OKer_C.htm

abl22

А кто изготавливает эти сопла из УУКМ? И какое антиокислительное покрытие рабочей поверхности?

Гость 22

ЦитатаА кто изготавливает эти сопла из УУКМ? И какое антиокислительное покрытие рабочей поверхности?
Вообще-то, это не УУКМ, а SiC на основе углеродной матрицы. SiC сам по себе достаточно стойкий к осислительной среде  + покрытие (какое именно не сообщается).

Делали совместно МАИ и ОАО Композит. Вот здесь немного больше информации:
http://www.mai202.ru/publication/DOC/Kompozit.VestnikMAI2010.doc

abl22

Если я не всё забыл, то карбид кремния осаждается при последнем (или двух последних) циклах карбонизации и толщина его измеряется микронами. И закрыть поры полностью он не может...

mescalito

нет. там уже другая технология. сам материал насыщается SiC. и только потом делается покрытие из SiC.
все камеры из композита для микрушек в США, Европе и Японии сделаны из SiC. Только технология разная.
Информация должна быть доступна!

abl22

Из той информации, что "Композит" дает по C-SiC композитом можно сделать только один вывод - он продолжает заниматься исключительно газофазным насыщением углеродной матрицы, чем и занимался 20 лет назад. А НИИ "Графит" полностью вывели из игры? Пермский НИИТ?

mescalito

газофазное насыщение газофазному насыщению рознь. там вроде есть ссылка на патент, можно почитать в чем суть.
20 лет назад газа метилсилана не было.
Информация должна быть доступна!

abl22

Есть патент, есть оборудование - поэтому и занимаются. Те параметры, которые приводятся на их сайте - это низкотемпературный процесс при глубоком разряжении. Это одностадийный процесс или циклический?

mescalito

Информация должна быть доступна!

Saul

Вот она, кремниевая жизнь - альтернатива органической! (работал там)
http://www.silic.com.ua/index.php?Lev=sitemap
http://operkor.wordpress.com/2010/08/30/%D1%85%D0%B8%D1%80%D0%B0%D0%BA%D0%B8%D1%80%D0%B8-%D0%BF%D0%BE-%D0%B7%D0%B0%D0%BF%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B6%D1%81%D0%BA%D0%B8-%D0%B7%D0%B0%D0%BF%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B6%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9-%D0%B7/
 А от "Запорожского графитового", по словам командировочных с КБЮ - остались "рожки да ножки"!
Личн. изобр. ректификация и др. http://inventions.at.ua/publ/