CC BY
66
УДК 629.7.024
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОРПУСА МОДЕЛИ РАКЕТЫ
Е. М. Борисова, Р. А. Пряничников, М. С. Руденко Научный руководитель - В. В. Кольга
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: [email protected]
Представлены результаты разработки технологии изготовления корпуса модели ракеты. Описываются этапы технологии изготовления и анализируются результаты испытаний опытных образцов.
Ключевые слова: корпус модели ракеты, стеклопластик холодного отверждения, технология изготовления.
ТНЕ DEVELOPMENT OF TECHNOLOGY FOR MANUFACTURING THE SHELL OF THE MISSILE MODEL
E. M. Borisova, R. A. Pryanichnikov, M. S. Rydenko Scientific Supervisor - V. V. Kolga
Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: [email protected]
The article presents the results of the development of the technology for manufacturing the shell of the missile model. Describes the stages of manufacturing technology and test of prototypes are analyst.
Keywords: missile model shell, fiberglass cold cure, manufacturing technology.
В области ракетомоделирования особое значение имеет качество изготовления и характеристики корпуса модели ракеты, такие как:
— малый вес конструкции;
— устойчивость к осевым нагрузкам;
— возможность многоразового использования.
Одним из широко распространенных материалов для изготовления корпуса модели ракеты является стеклопластик — пластический материал, состоящий из стекловолокнистого наполнителя и связующего вещества, так как он обеспечивает высокое отношение прочность/ вес. Корпуса, выполненные методом намотки могут достигать предела прочности ов = 140 кг/мм2.
Таким образом, для получения корпуса ракеты из стеклопластика с заданными характеристиками необходимо разработать оптимальную технологию изготовления, которая обеспечит:
— облегчение процесса снятия корпуса с оправки;
— простоту процесса изготовления;
— возможность повторного использования оправок.
В настоящее время данные проблемы решаются различными способами.
Простота изготовления может быть обеспечена использованием специализированного заводского оборудования для намотки тел вращения из композиционных материалов, однако подобное решение является нецелесообразным в условиях единичного производства и постоянного варьирования геометрией изделия.
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2017. Том 1
Для извлечения оправки из готового изделия применяются методики:
1. Продольный разрез корпуса с механическим извлечением оправки.
2. Вытравливание оправки.
Данные методики являются неудовлетворительными, так как в процессе резки нарушается целостность корпуса, а при вытравливании увеличивается общее время производства, и нет возможности повторного использования оправок.
В связи с этим, для решения поставленных проблем была разработана технология изготовления стеклопластика холодного отверждения, состоящая из следующих этапов:
1. Подготовка оправки.
1.1. Обработка поверхности C3H6O (ацетон).
1.2. Нанесение на оправку слоя парафина толщиной 0,25 мм.
1.3. Равномерное покрытие оправки тальком.
1.4. Намотка полиэтилена толщиной 0,05 мм в 1,5 слоя.
2. Процесс намотки стеклопластика:
2.1. Равномерное нанесение заранее подготовленного связующего на каждый слой стеклоткани;
2.2. Намотка заключительного лавсанового слоя толщиной 0,3 мм, обеспечивающего гладкость внешней поверхности изделия.
3. Процесс снятия изделия с оправки
Процесс извлечения оправки осуществляется механическим способом без повреждения полимеризованного изделия благодаря этапу подготовки оправки произведенному ранее.
По разработанной технологии были изготовлены опытные образцы (рис. 1) из конструкционной стеклоткани Т-13 и эпоксидной смолы ЭД-20 с отвердителем полиэтиленполиамином. (Соотношение компонентов смола/отвердитель: 10:1)
На универсальной электромеханической испытательной машине (Eurotest ^50) были произведены испытания методом осевого сжатия равных по массе образцов из стеклопластика и трехслойного ватмана.
Рис. 1. Образцы из стеклопластика
По полученным значениям построены графики зависимости критической нагрузки от длины изделия (рис. 2) , на которых наглядно видно, что стеклопластик способен выдерживать в 3 раза большие нагрузки, чем корпус из многослойного ватмана равный ему по массе.
Таким образом, разработанная технология изготовления корпусов моделей ракет из стеклопластика холодного отверждения удовлетворяет всем поставленным требованиям. Корпуса, выполненные по данной технологии, успешно используются для запусков моделей ракет на различные высоты.
Рис. 2 Зависимость критической нагрузки от длины изделия: ряд 1 - стеклопластик; ряд 2 - многослойный ватман
Данная технология применима к стеклопластиковым моделям ракет, в дальнейшем планируется проектирование и производство корпусов и из других материалов.
Библиографические ссылки
1. Абдуллин И. А., Тимофеев Н. Е., Белобородова О. И., Богатеев Г. Г. Основы производства изделий из стеклопластика : учеб. пособие / КГТУ. Казань, 2006. 160 с.
2. Горский В. А. Кротов И. В. Ракетное моделирование. М. : Изд-во ДОСААФ, 1973. 99 с.
3. Эльштейн П. Конструктору моделей ракет / пер. с польск. канд. физ.-мат. наук Р. А. Тка-ленко, под. ред. В. С. Рожкова и В. Холодного. М. : Мир, 1978. 315 с.
© Борисова Е. М., Пряничников Р. А., Руденко М. С., 2017
