Question

Из кокого материала изготавливается заготовка сопла реактивного двигателя.

Answer 1

что стенка сопла состоит из нескольких слоев различных материалов. Каждый из них выполняет вполне определенную функцию. Наружная оболочка (рубашка) сопла является его основным силовым элементом. Она изготавливается из высокопрочных сталей, , титановых и алюминиевых сплавов, а также армированных пластиков. От теплового и эрозионного воздействия газового потока рубашку защищает внутрення оболочка, непосредственно соприкасающаяся с горящим газом. Особо интенсивному тепловому и эрозионному воздействию подвергается горловина сопла, что могут выдержать лишь немногие материалы.

При тех высоких температурах, которые достигаются в РДТТ, наилучшими характеристиками обладает графит, в особенности пиролитический. Последний не только хорошо противостоит эрозии, но имет и те достоинства, что хорошо проводит тепло вдоль поверхности кристаллизации и обладает теплоизолирующнми свойствами в перпендикулярном этому направлении, а также отличается низким коэффициентом термического расширения. Различные виды графита используются для изготовлений кольцевых вставок или тонких защитных пластин (пирографит) , которые и устанавливаются в горловинах сопел. Такие конструктивные элементы характерны, однако, в основном для небольших РДТТ, так как существует опасность растрескивания крупных графитовых деталей при запуске двигателя - из-за теплового удара. Широкому применению пирграфита в значительной степени препятствует его высокая стоимость.
 
Чаще всего внутренние детали сопел космических РДТТ изготавливаются из термостойких пластиков, в которых графитовые, угольные, кремнеземные, кварцевые либо асбестовые волокна связаны в одно целое при помощи феноло-формальдегидных смол (таким образом, указанные волокна являются армирующими наполнителями, а смолы- связующими) . При работе РДТТ поверхностный слой этих материалов, соприкасающийся с горячим газом, подвергается абляции, т. е. оплав-лению, испарению, разложению и химической эрозии с последующим уносом массы газовым потоком.
 
Из перечисленных выше абляционных материалов наиболе стойкими к эрозии являются угле- и графито-пластики, которые и применяются в горловинах сопел. На остальных же участках стараются использовать другие пластики, мене стойкие, но зато боле дешевые. Между внутренней аблирующей оболочкой и внешней силовой рубашкой сопла обычно предусматривается слой теплоизоляции из асбо- или кремнепластиков, которые характеризуются низкой теплопроводностью и служат дополнительной защитой рубашки от нагрева.
 
Процесс изготовления пластиковых деталей сопла обычно включает намотку ленты из сответствующего материала на профилированную оправку, последующе отверждение изделия при давлении до 7 МПа и температуре порядка 150°С и, наконец, механическую обработку полученной заготовки до необходимых размеров. При сборке сопла пластиковые детали устанавливаются при помощи эпоксидных клев, последующе отверждение которых производится в нормальных окружающих условиях.