об анализе технологий изготовления топливных баков и перспективах внедрения аддитивных методов производства. Справка топливные баки. Техническая справка 0111
 Скачать 21.14 Kb.
|
|
Техническая справка № /0111 об анализе технологий изготовления топливных баков и перспективах внедрения аддитивных методов производства Топливные баки и шар-баллоны современных космических аппаратов КА являются ключевыми агрегатами изделий, предназначенными для размещения топлива жидкостных двигателей и его подачи в камеру сгорания. Кроме того, силовые корпуса топливных баков могут выполнять несущую функцию — воспринимать нагрузки от выше расположенных элементов КА. Специальные системы вытеснения топлива в условиях невесомости существенно усложняют конструкцию баков и технологию изготовления. В качестве систем вытеснения топлива наиболее часто применяются мягкие вытеснители из специальных неметаллических материалов (в основном для сферических и цилиндрических баков), гибкие металлические диафрагмы переменной жесткости (для баков сферической формы) и вытеснители-сильфоны (для цилиндрических, баков). Особенности эксплуатации баков накладывают следующие требования, которые необходимо учитывать при конструировании баков и разработке технологических процессов изготовления. Выбор марки материала с учетом степени агрессивности топлива по отношению к материалу. Обычно для изготовления баков применяют алюминиевые сплавы типа АМг6 и коррозионно-стойкие сплавы типа 1Х18Н10Т. Реже используются титановые сплавы типа ОТ4. Все эти материалы обладают высокой коррозионной стойкостью и не требуют специальной защиты внутренних поверхностей. Высокая герметичность баков при использовании сварных соединений. Высокая чистота внутренних полостей баков не хуже 5...7 классов по ГОСТу, гарантирующая отсутствие загрязнений. Высокая точность геометрических параметров баков. Максимально возможное применение автоматических и механических способов сварки. Для этого соединения в конструкции должны быть прямолинейными или с постоянным радиусом кривизны. Простота сборки и подгонки кромок сопрягаемых деталей под сварку. Доступность сварных соединений для выполнения сварки и для осуществления контроля. Недопустимость в конструкциях баков перекрывающихся сварных швов и перекрытия стыковых сварных швов нахлесточными соединениями. Недопустимость большого числа расположенных рядом сварных швов из-за возникновения значительных короблений. Возможность приварки кронштейнов к элементам бака до сварки замыкающего шва. В этом случае обеспечивается двусторонний подход при сварке и правке. Возможность установки и снятия технологического кольца или выполнение замыкающего сварного стыка на баках на остающейся подкладке. Отсутствие в полости бака глухих «карманов», щелей, «пазух», затрудняющих очистку бака. Наличие штуцеров с отверстиями достаточного диаметра для осуществления промывки полостей. Применение соединений встык. Они обеспечивают наибольшую прочность сварных соединений и повышают коррозионную стойкость изделия. Вышеперечисленные особенности накладывают определенные ограничения на традиционную технологию производства шар-баллонов и топливных баков, повышая сложность за счет попутного изготовление специальных пресс-форм и оснастки, что заметно замедляет работу и увеличивает срок изготовления одной заготовки примерно до полугода. Далее необходимо провести ее финальную механическую обработку. Наиболее перспективной технологией для производства топливных баков и шар-баллонов является прямая лазерная или электронно-лучевая наплавка проволокой. Внедрение этой технологии позволит частично или полностью отказаться от сварных соединений, сократить сроки изготовления изделий с нескольких месяцев до нескольких суток и комбинировать различные металлы и сплавы в пределах одного изделия сложной формы, создавая тем самым биметаллические и триметаллические переходники под различные требования. Использование проволоки вместо порошков снижает риск засорения внутренних полостей шар-баллонов и топливных баков кроме того, обеспечивает более высокую производительность, в районе 9-12 кг/ч. В свою очередь, применение новейших технологий гибридного изготовления, сочетающего в себе изготовление наплавкой с последующей механической обработкой, позволит создавать изделия топливных систем КА в кратчайшие сроки с заданными параметрами шероховатости. Приложения: Приложение 1 – Форма топливных баков 3 листа А4 Приложение 2 – Конструкция сферического бака с мягким вытеснителем 1 лист А4 Приложение 3 – Конструкция сферического бака с жесткой вытеснительной диафрагмой 1 лист А4 Приложение 4 – Технологические процессы сборки баков 4 листа А4
|