一種導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)尾噴管橡膠堵蓋的制作方法
【專利說(shuō)明】一種導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)尾噴管橡膠堵蓋
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)殼體結(jié)構(gòu)，具體涉及一種導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)尾噴管橡膠堵蓋。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]尾噴管是發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)中的重要部件之一，作為發(fā)動(dòng)機(jī)的能量轉(zhuǎn)換裝置，它使高溫燃?xì)獾臒崮苻D(zhuǎn)換為燃?xì)獾膭?dòng)能，從而產(chǎn)生推力。同時(shí)，它又是燃?xì)饬髁康目刂蒲b置，能使燃燒室內(nèi)建立一定的工作壓力。在發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴管設(shè)計(jì)中，為使發(fā)動(dòng)機(jī)具有較好的性能，在滿足總體要求的前提下，同時(shí)考慮到點(diǎn)火建壓、燃燒室密封和承受發(fā)射箱內(nèi)外壓的要求，故需著重解決堵蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的適應(yīng)性問(wèn)題。
[0005]現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴管堵蓋主要采用雙橡膠堵蓋和鋁堵蓋兩種結(jié)構(gòu)形式。雙橡膠堵蓋結(jié)構(gòu)的問(wèn)題主要是:結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，工藝控制較難，可靠性相對(duì)較低。鋁堵蓋結(jié)構(gòu)的問(wèn)題主要是:發(fā)動(dòng)機(jī)工作初期，鋁堵蓋不能完全燒溶，噴出物相對(duì)較大，對(duì)燃?xì)舛娴葟椛显O(shè)備存在擊傷等隱患。
[0006]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明是通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)尾噴管橡膠堵蓋，包括喉襯、前橡膠層、后橡膠層和堵蓋夾布；喉襯采用氈碳/碳復(fù)合材料，通過(guò)730膠將喉襯與前后橡膠層組合件在喉襯擴(kuò)張段處進(jìn)行粘接；組合件是由前橡膠層和后橡膠層在模具中粘接固化而成，中間夾有堵蓋夾布進(jìn)行加強(qiáng)；前橡膠層和后橡膠層采用丁腈橡膠材料；堵蓋夾布為丁腈耐油膠布。
[0008]進(jìn)一步，喉部的擴(kuò)張段由半徑50mm的弧面和15.5°的斜面構(gòu)成，作為粘接面用于粘接橡膠堵蓋。
[0009]優(yōu)選地，前橡膠層的前端內(nèi)圓為Φ65.2mm,外圓為Φ68.8mm,后端內(nèi)圓為Φ75.3mm,外圓為Φ76.5mm,軸向厚度為0.6mm ;其外圓面由徑50mm的弧面和15.5。的斜面構(gòu)成了粘接面，配合喉襯的粘接型面。后橡膠層的內(nèi)圓為Φ73.4mm,外圓為Φ74.6mm,斜面為15.5°，型面均為等厚度，厚度為0.6mm。
[0010]本發(fā)明由于采用了尾噴管橡膠堵蓋結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)和有益效果是:1)能夠承受內(nèi)外壓力，簡(jiǎn)化了原雙橡膠堵蓋的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，工藝操作方便；減少發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)的噴出物，保證地面設(shè)備安全。
[0011]2)能夠同時(shí)承受內(nèi)外壓力，簡(jiǎn)化了原雙橡膠堵蓋的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，工藝操作方便；
3)減少采用鋁堵蓋造成發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)的噴出物，保證燃?xì)舛娴葟椛显O(shè)備安全。
[0012]
【附圖說(shuō)明】
[0013]通過(guò)閱讀參照以下附圖所作的對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
圖1為本發(fā)明導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)尾噴管橡膠堵蓋結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]
【具體實(shí)施方式】
[0015]參見(jiàn)示出本發(fā)明實(shí)施例的附圖，下文將更詳細(xì)地描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明可以以許多不同形式實(shí)現(xiàn)，并且不應(yīng)解釋為受在此提出之實(shí)施例的限制。相反，提出這些實(shí)施例是為了達(dá)成充分及完整公開(kāi)，并且使本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員完全了解本發(fā)明的范圍。
[0016]如圖1所示，是本發(fā)明導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)尾噴管橡膠堵蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]所述喉襯I采用氈碳/碳復(fù)合材料，通過(guò)730膠將喉襯I與前后橡膠層組合件在喉襯I擴(kuò)張段處進(jìn)行粘接，膠層厚度不大于0.1 ;所述組合件是由前橡膠層2和后橡膠層3在模具中粘接固化而成，中間夾有堵蓋夾布4進(jìn)行加強(qiáng)，前橡膠層2和后橡膠層3都是丁腈橡膠材料，堵蓋夾布4為丁腈耐油膠布。
[0018]所述喉襯I采用了最近的氈碳/碳復(fù)合材料，考慮到氣動(dòng)型面，故確定喉部的擴(kuò)張段由半徑50mm的弧面和15.5°的斜面構(gòu)成，同時(shí)作為粘接面用于粘接橡膠堵蓋。作為粘接面和尾部氣流的沖刷面，對(duì)喉襯I的表面狀態(tài)要求較嚴(yán)格，其中粗糙度要求達(dá)到了 3.2，并要求不允許有肉眼可見(jiàn)的分層、疏松、剝落、裂紋等缺陷，同時(shí)不允許有縱向陰影條紋，環(huán)向陰影條紋總數(shù)不得多于10條，條紋間距不小于5mm。
[0019]所述前橡膠層2采用丁腈橡膠材料，考慮到發(fā)動(dòng)機(jī)氣密試驗(yàn)時(shí)所承受的內(nèi)壓，即壓強(qiáng)為0.03MPa，保壓lOmin，同時(shí)根據(jù)喉襯型面進(jìn)行適應(yīng)性設(shè)計(jì)，故其前端內(nèi)圓為Φ65.2mm，外圓為Φ68.8mm，后端內(nèi)圓為Φ75.3mm，外圓為Φ76.5mm，軸向厚度為0.6mm。其外圓面由徑50mm的弧面和15.5°的斜面構(gòu)成了粘接面,配合喉襯的粘接型面。同時(shí)對(duì)橡膠層表面狀態(tài)和強(qiáng)度提出相關(guān)要求，即要求制品表面不允許有氣泡、雜質(zhì)、皺折及凹凸等缺陷，同時(shí)要求其邵氏硬度達(dá)到為70±5。
[0020]所述后橡膠層3采用丁腈橡膠材料，考慮到其主要承受發(fā)射箱內(nèi)部的外壓，即外壓為0.03MPa，同時(shí)根據(jù)喉襯型面進(jìn)行適應(yīng)性設(shè)計(jì)，故其內(nèi)圓為Φ73.4πιπι，外圓為Φ74.6mm，斜面為15.5°，型面均為等厚度，即0.6mm。同時(shí)對(duì)橡膠層表面狀態(tài)和強(qiáng)度提出相關(guān)要求，即要求制品表面不允許有氣泡、雜質(zhì)、皺折及凹凸等缺陷，同時(shí)要求其邵氏硬度達(dá)到為70±5。
[0021]所述堵蓋夾布4采用丁腈耐油膠布，考慮到堵蓋夾布4主要是對(duì)前后橡膠層的粘接結(jié)構(gòu)進(jìn)行加強(qiáng)，同時(shí)考慮到工藝實(shí)施的要求，故確定采用0.3mm厚，外圓Φ86πιπι，并由6個(gè)寬11、內(nèi)圓為Φ60πιπι的尖角組成的結(jié)構(gòu)，同時(shí)要求堵蓋夾布4表面光滑，無(wú)劃痕、無(wú)皺褶等缺陷，夾布兩側(cè)的膠層要求等厚度，生膠厚度約為1mm。
[0022]發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)總體任務(wù)書(shū)的指標(biāo)要求，進(jìn)行了相應(yīng)的藥型設(shè)計(jì)，為了盡可能的提高能量轉(zhuǎn)換效率，確定了相應(yīng)的喉襯的氣動(dòng)型面。然后根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)堵蓋承受內(nèi)外壓的設(shè)計(jì)要求，故明確其堵蓋采用橡膠堵蓋的結(jié)構(gòu)形式。若不采用此橡膠堵蓋結(jié)構(gòu)，主要問(wèn)題是雙橡膠堵蓋結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，工藝控制較難，可靠性相對(duì)較低；而鋁堵蓋在發(fā)動(dòng)機(jī)工作初期，其噴出物相對(duì)較大，對(duì)燃?xì)舛娴葟椛显O(shè)備等造成一定威脅。若采用此橡膠堵蓋結(jié)構(gòu)，能夠同時(shí)承受內(nèi)外壓力，簡(jiǎn)化了原雙橡膠堵蓋的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，工藝操作方便；減少采用鋁堵蓋造成發(fā)動(dòng)機(jī)工作初期堅(jiān)硬及較大質(zhì)量的噴出物，保證燃?xì)舛娴葟椛显O(shè)備安全。以直徑340mm發(fā)動(dòng)機(jī)為例，根據(jù)總體任務(wù)書(shū)，明確了發(fā)動(dòng)機(jī)的總體設(shè)計(jì)狀態(tài)，從而明確了尾噴管的氣動(dòng)型面，同時(shí)根據(jù)總體對(duì)于堵蓋要承受內(nèi)外壓的要求，故適應(yīng)性的采用橡膠堵蓋的結(jié)構(gòu)形式，即通過(guò)730膠將喉襯與橡膠堵蓋在喉襯擴(kuò)張段處進(jìn)行粘接，從而保證其密封可靠和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
[0023]該結(jié)構(gòu)已在該型號(hào)中應(yīng)用，產(chǎn)品工藝性與可生產(chǎn)性已得到驗(yàn)證，并通過(guò)了數(shù)十次次地面試車(chē)及飛行試驗(yàn)，結(jié)構(gòu)可靠，密封有效，滿足總體要求。
[0024]對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)尾噴管橡膠堵蓋，其特征在于，包括喉襯、前橡膠層、后橡膠層和堵蓋夾布； 所述喉襯采用氈碳/碳復(fù)合材料，通過(guò)730膠將喉襯與前后橡膠層組合件在喉襯擴(kuò)張段處進(jìn)行粘接； 所述組合件是由前橡膠層和后橡膠層在模具中粘接固化而成，中間夾有堵蓋夾布進(jìn)行加強(qiáng)； 所述前橡膠層和后橡膠層采用丁腈橡膠材料； 所述堵蓋夾布為丁腈耐油膠布。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)尾噴管橡膠堵蓋，其特征在于，所述喉部的擴(kuò)張段由半徑50mm的弧面和15.5°的斜面構(gòu)成，作為粘接面用于粘接橡膠堵蓋。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)尾噴管橡膠堵蓋，其特征在于，所述前橡膠層的前端內(nèi)圓為Φ65.2mm，外圓為Φ68.8mm，后端內(nèi)圓為Φ75.3mm，外圓為Φ76.5mm，軸向厚度為0.6mm ;其外圓面由徑50mm的弧面和15.5°的斜面構(gòu)成了粘接面,配合喉襯的粘接型面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)尾噴管橡膠堵蓋，其特征在于，所述后橡膠層的內(nèi)圓為Φ73.4mm,外圓為Φ74.6mm,斜面為15.5° ,型面均為等厚度,厚度為0.6mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)尾噴管橡膠堵蓋，其特征在于，所述堵蓋夾布厚度為0.3mm,兩側(cè)的膠層要求等厚度,厚度為1mm。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)尾噴管橡膠堵蓋，包括喉襯、前橡膠層、后橡膠層和堵蓋夾布。所述喉襯采用氈碳/碳復(fù)合材料，通過(guò)730膠將喉襯與前后橡膠層組合件在喉襯擴(kuò)張段處進(jìn)行粘接；所述組合件是由前橡膠層和后橡膠層在模具中粘接固化而成，中間夾有堵蓋夾布進(jìn)行加強(qiáng)，前后橡膠層都是丁腈橡膠材料，堵蓋夾布為丁腈耐油膠布。本發(fā)明由于采用了此尾噴管橡膠堵蓋結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)和有益效果是：能夠承受內(nèi)外壓力，簡(jiǎn)化了原雙橡膠堵蓋的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，工藝操作方便；減少發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)的噴出物，保證燃?xì)舛娴葟椛显O(shè)備安全。
【IPC分類】F02K9-97
【公開(kāi)號(hào)】CN104696110
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310663458
【發(fā)明人】孫福合, 賈春寧, 劉鄉(xiāng)蕓, 樂(lè)浩
【申請(qǐng)人】上海新力動(dòng)力設(shè)備研究所
【公開(kāi)日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2013年12月10日