一種導彈發(fā)動機尾噴管橡膠堵蓋的制作方法
【專利摘要】一種能有效提高噴管橡膠堵蓋打開壓強的組件結構，本發(fā)明公開了一種能夠有效提高和穩(wěn)定打開壓強的創(chuàng)新型雙層或多層夾布橡膠堵蓋，包括喉襯、橡膠層和夾布層。橡膠堵蓋呈碗狀，通過730膠與喉襯在收斂段處進行粘接。橡膠層中間內埋雙層或多層夾布進行加強，橡膠層是丁腈橡膠材料，堵蓋夾布為丁腈耐油膠布。該方案可以在保持原有堵蓋加工模具不變的基礎上通過增加夾布層數對堵蓋本體強度進行加強，從而在短周期內完成對堵蓋設計方案的更改，該方案經試驗測試，其結構合理、簡單、安全、可靠，為噴管堵蓋研制提供了一種創(chuàng)新的設計思路和技術積累。
【專利說明】一種導彈發(fā)動機尾噴管橡膠堵蓋
[0001]
技術領域
[0002]本發(fā)明提出了一種能夠有效提高橡膠堵蓋打開壓強的創(chuàng)新型雙層或多層夾布橡膠堵蓋，該橡膠堵蓋可以在保持原有堵蓋加工模具不變的基礎上對堵蓋本體強度進行加強從而在短周期內完成對堵蓋的更改，大大節(jié)省了研制成本和時間。
[0003]
【背景技術】
[0004]噴管堵蓋是固體火箭發(fā)動機的一個組成件，它的主要作用是使發(fā)動機點火壓強迅速建立起來，縮短點火延遲時間，對發(fā)動機點火有重大影響；此外堵蓋還起到對發(fā)動機內腔，尤其是燃燒室推進劑的密封、防潮、防塵的作用。噴管堵蓋打開壓強低，可造成點火延遲時間增加，點火藥能量損失增大，嚴重時可出現發(fā)動機熄火;打開壓強過高，可引起過高的初始點火壓強峰，嚴重時可致使發(fā)動機爆炸。因此對點火系統設計而言，噴管堵蓋設計是其重要設計環(huán)節(jié)之一，必須重視。設計堵蓋時應對其選材、厚度、安放位置、打開壓強以及破壞形式進行仔細研究。
[0005]在火箭發(fā)動機的大喉徑橡膠堵蓋設計中，堵蓋測試時往往會發(fā)現堵蓋打開壓強偏低，不能滿足發(fā)動機穩(wěn)定點火建壓的要求。需對堵蓋進行加強以提高打開壓強。如果增加堵蓋中心層的橡膠厚度，需對堵蓋模具進行修改或重新開模加工，制造周期長、成本高，且由于橡膠的超彈特性和橡膠堵蓋的厚度與強度之間非線性關系，需對橡膠厚度進行多輪調整，以確定最終狀態(tài)。

【發(fā)明內容】

[0006]為解決上述技術問題，本發(fā)明是通過以下的技術方案實現的，一種導彈發(fā)動機尾噴管橡膠堵蓋，包括喉襯、橡膠層和堵蓋夾布;橡膠堵蓋呈碗狀，通過730膠與所述喉襯在收斂段處進行粘接;所述橡膠層中間內埋雙層或多層夾布進行加強，所述堵蓋夾布為內埋雙層或多層的丁腈耐油膠布。
[0007]進一步，所述喉襯為一般燒蝕材料，采用鎢滲銅、石墨、氈碳/碳復合材料。所述丁腈耐油膠布的丁腈橡膠層是由5171生膠片熱壓制而成。
[0008]進一步，所述丁腈橡膠層根據厚度差異分為各種規(guī)格，分別為lmm、1.5mm、2mm。所述喉襯的收斂段由半徑70mm構成，作為粘接面用于粘接橡膠堵蓋。
[0009]優(yōu)選地，橡膠堵蓋中心承壓面為等厚度，厚度為3.5mm。外曲面由半徑70mm的弧面構成了粘接面，配合喉襯的粘接型面。內曲面為29°傾角斜面。
[0010]堵蓋夾布由507絲綢布和5-1膠漿采用特殊工藝經刮漿、烘干制成。成型后裁剪為車輪形，中部承壓直徑為Φ118，外圓Φ172πιπι，圓周均布開6個缺口。單層夾布厚度為0.3mm，兩層夾布間膠層厚度不大于0.5mm。將裁剪后的夾布層與5171膠料在151°C、1MPa環(huán)境下硫化成型，經修邊形成橡膠堵蓋。
[0011]本發(fā)明由于采用了喉襯收斂段粘接+橡膠堵蓋+雙層夾布結構，與傳統橡膠堵蓋形式相比，其優(yōu)點和有益效果是:
I)采用喉襯收斂段粘接的方法能減小堵蓋整體脫粘飛出的概率，能減少發(fā)動機點火時的噴出物，對于空空導彈，能有效保護載機和飛行軌跡上其他飛行器安全。對于陸基導彈，也能保證地面設備安全。
[0012]2)通過內埋雙層或多層夾布顯著提高了打開壓強；
3)該方案可以在保持原有堵蓋加工模具不變的基礎上通過調整夾布層數對堵蓋本體強度進行加強或削弱，從而在短周期內完成對堵蓋設計方案的更改。
[0013]
【附圖說明】
[0014]通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
圖1為本發(fā)明導彈發(fā)動尾噴管橡膠堵蓋結構示意圖。
[0015]圖2為本發(fā)明橡膠堵蓋夾布展開示意圖。
[0016]
【具體實施方式】
[0017]參見示出本發(fā)明實施例的附圖，下文將更詳細地描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明可以以許多不同形式實現，并且不應解釋為受在此提出之實施例的限制。相反，提出這些實施例是為了達成充分及完整公開，并且使本技術領域的技術人員完全了解本發(fā)明的范圍。
[0018]如圖1所示，是本發(fā)明導彈發(fā)動機尾噴管橡膠堵蓋的結構示意圖。
[0019]所述喉襯I采用氈碳/碳復合材料，通過730膠將喉襯I與堵蓋組合件在喉襯收斂段處進行粘接，膠層厚度不大于0.1。所述組合件是由5171生膠片在模具中粘接固化而成，中間內埋雙層夾布3進行加強，堵蓋夾布3為丁腈耐油膠布，單層夾布厚0.3_，中間膠層4不大于0.5mmο
[0020]所述喉襯I采用了耐燒蝕的氈碳/碳復合材料，考慮到氣動型面，半徑為70mm的弧面構成收斂段，同時作為粘接面用于粘接橡膠堵蓋?？紤]到粘接氣密性，對喉襯I的粘接處表面狀態(tài)要求較嚴格，其中粗糙度要求達到了 3.2，并要求不允許有肉眼可見的分層、疏松、剝落、裂紋等缺陷，同時不允許有縱向陰影條紋，環(huán)向陰影條紋總數不得多于10條，條紋間距不小于5mm。
[0021]所述橡膠層2采用丁腈橡膠材料，由5171生膠片熱壓制而成，根據厚度差異可以分為各種規(guī)格，如lmm/1.5mm/2mm等等，以滿足不同堵蓋厚度的成型要求。成型后中部承壓區(qū)為均勻厚度3.5_，制品表面不允許有氣泡、雜質、皺折及凹凸等缺陷，同時要求其邵氏硬度達到為70 ±5。
[0022]所述堵蓋夾布3為內埋雙層丁腈耐油膠布，考慮到堵蓋夾布3主要是對橡膠層的粘接結構進行加強，同時考慮到工藝實施的要求，故確定采用0.3mm厚，外圓Φ 172mm，并由6個寬30、內圓為Φ118πιπι的尖角組成的結構，同時要求堵蓋夾布3表面光滑，無劃痕、無皺褶等缺陷，兩層夾布間膠層4厚度不大于0.5mm，夾布兩側的膠層4要求等厚度。
[0023]橡膠堵蓋打開時的破壞形式有兩種:一種為粘接表面有效，橡膠本體破壞;另一種為粘接表面失效，橡膠本體有效。后者由于其打開壓強與粘接強度直接相關，因此容易受被粘接表面處理情況、具體粘接工藝及固化條件等因素影響，導致粘接性能不穩(wěn)定，最終造成固化堵蓋的脫粘力散布范圍大，引起發(fā)動機內彈道曲線一致性差的缺點，此外后者還因堵蓋打開后以整體形式飛出，對導彈發(fā)射載機帶來了一定的安全隱患，實際堵蓋設計時為避免第二種形式的打開，經實踐驗證，選擇喉襯收斂段處粘接堵蓋，更易于第一種形式打開，通常是中部承壓區(qū)首先破裂，堵蓋殘骸很快在高溫、高速燃氣中消熔，不會產生大塊碎片。
[0024]本發(fā)明已在多型號中應用，產品工藝性與可生產性已得到驗證，并通過了數十次次地面試車及飛行試驗，結構可靠，密封有效，滿足總體要求。
[0025]對于本領域技術人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(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現本發(fā)明。
【主權項】
1.一種導彈發(fā)動機尾噴管橡膠堵蓋，其特征在于，包括喉襯、橡膠層和堵蓋夾布;橡膠堵蓋呈碗狀，通過730膠與所述喉襯在收斂段處進行粘接;所述橡膠層中間內埋雙層或多層夾布進行加強，所述堵蓋夾布為內埋雙層或多層的丁腈耐油膠布。2.根據權利要求1所述的導彈發(fā)動尾噴管橡膠堵蓋，其特征在于，所述喉襯為一般燒蝕材料，采用鎢滲銅、石墨、氈碳/碳復合材料。3.根據權利要求1所述的導彈發(fā)動尾噴管橡膠堵蓋，其特征在于，所述丁腈耐油膠布的丁腈橡膠層是由5171生膠片熱壓制而成。4.根據權利要求3所述的導彈發(fā)動尾噴管橡膠堵蓋，其特征在于，所述丁腈橡膠層根據厚度差異分為各種規(guī)格，分別為1mm、1.5mm、2mm。5.根據權利要求1所述的導彈發(fā)動機尾噴管橡膠堵蓋，其特征在于，所述堵蓋夾布即內埋雙層或多層的丁腈耐油膠布，由507絲綢布和5-1膠漿采用刮漿工藝制成。6.根據權利要求1所述的導彈發(fā)動機尾噴管橡膠堵蓋，其特征在于，所述橡膠層的中部均為等厚度，厚度為3.5mm。7.根據權利要求1所述的導彈發(fā)動機尾噴管橡膠堵蓋，其特征在于，所述堵蓋夾布的布層裁剪為車輪形，中部承壓直徑為Φ 118，單層夾布厚度為0.3mm，兩層夾布間膠層厚度不大于0.5mm ο
【文檔編號】F02K9/97GK106089493SQ201610444497
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月17日
【發(fā)明人】鄒杰, 陳沛然, 張城, 孫福合, 穆康興, 楊明
【申請人】上海新力動力設備研究所