CN1052926A - 固体火箭发动机纤维缠绕壳体反向喷管接座缠绕成型法 - Google Patents

Abstract

一种属于中大型固体火箭发动机纤维缠绕壳体 反向喷管接座直接缠绕成型的工艺方法。它是在现 就的缠绕工艺路线基础之上，增加小型简单工艺设 施，就可以直接缠出反向喷管接座。其优点是缠出的 封头不用补强，壳体质量轻，有效空间多，加工周期 短，纤维强度发挥充分，均匀，较充分地发挥出纤维作 为固体火箭发动机壳体材料的优点。此法对于干法 和湿法缠绕均适用。切点越多缠出的接座效果越 好。用此法缠出的玻璃钢壳体装药后，其质量比接近 美国60年代S玻璃钢壳体水平。

Description

本发明涉及一种固体火箭发动机纤维缠绕玻璃钢壳体反向喷管予开孔方法。

公知的予开孔方法是在已缠绕成型固化之后的壳体封头上镗孔，被镗成孔的周围纤维失去了连续，因此具有明显降低壳体的承压能力。由于被镗孔周围实施的补强纤维，因而增加了壳体的结构质量，所以直接影响发动机质量比。质量比是衡量其先进与否的首要指标。

公知的予开孔方法涉及机加和二次固化等，工序环节多，生产周期长，不利于战备生产的要求。由于前封头内部反向喷管接座周围补贴的二次固化的绝热层，使得封头内绝热表面凸凹不平，影响装药量和内弹道性能，这是对发动机内部的影响。对于封头外形面，由于补强纤维而高出的部分，同样影响到箭体过渡段或仪器仓等设施的安装和安放，以及和反喷管的连接问题。作为纤维缠绕壳体，用予开孔法其强度发挥很不充分，还使得壳体结构受力变得复杂恶劣，因此可靠性能低，质量比明显小。

本来，纤维缠绕的复合壳体具有较高的比强度，而且成本低，但由于封头的镗孔补强等工艺因素，最终结果是纤维缠绕壳体并不比钢壳体显示较多的优点。对于在纤维缠绕壳体上镗孔，实际上是一种没有办法的办法。

本发明是提供一种固体火箭发动机纤维缠绕壳体成型过程中，在现就的工艺路线基础之上，增加金属环、挂纱桩、定位轴、分纱锥帽、垫圈等小型简单工艺设施，就可以一次直接缠出带反向喷管接座的壳体。金属环最终作为反向喷管的接座。所以在加工金属环的同时，要考虑与反向喷管的连接配合问题。

在缠绕之前，将上述的工艺设施固定到芯模上。沿金属环周有一种螺孔和一种光孔，螺孔是用于拧入挂纱桩的，光孔里将连接螺栓穿入。螺栓帽与金属环的接触部位是球窝形的，以利和反向喷管的连接和协调变形。螺栓的螺纹部分应带防护套，以免缠绕过程沾胶。与反向喷管的另一连接途径是将金属环内径方向高出一段筒状，在筒上开径向孔，以实现和反向喷管的连接。定位轴可以根据情况装到芯轴或芯模的封头上，其位置是按发动机对反向喷管要求定。定位轴是在芯模成型之前就装入。定位轴上先装金属环，缠绕时装分纱锥帽。分纱帽的特征直径大于金属环内径，小于挂纱桩分布直径。分纱帽下装等于其特征直径的垫圈，以填补拔帽后留下的空隙。如果考虑反向喷管接座周围纤维厚度的分布问题，可以在金属环周安排一圈以上的挂纱桩和相应直径的分纱锥帽，这样就可以进行切根或扩孔缠。

当壳体在缠绕成型过程中，将由直筒段而来的凡是应经过挂纱桩分布直径范围的纱带，全部通过挂纱桩和分纱锥帽，让纱带绕行一段弧长。切点越多绕行就越短。绕到金属环另一侧对称面位置，通过挂纱桩将纱带恢复到原来方向，纱带继续向前，如此周而复始。

定位轴和分纱锥帽等属于工艺设施，当壳体固化成型后和芯模一块拆去，挂纱桩至封头外表面去掉高出的部分。

很显然，用此法无需对封头进行补强，壳体质量轻。由于接座周围纤维连续，强度故然高。对于整个壳体来说，纤维强度发挥充分，结构受力比予开孔明显缓和，由于不用镗孔和进行二次固化等工序环节，生产周期自然要短;由于成型工艺的简单化和结构受力的合理性，导致费用低和可靠度的提高。

Claims (4)

1、一种属于中大型固体火箭发动机纤维缠绕壳体反向喷管接座的直接缠绕成型工艺方法。其特征在于保证纤维连续的条件下，能一次直接缠出反向喷管接座。

2、根据权利要求1所述特征，在于通过固定到芯轴或芯模封头上的定位轴，确定了反向喷管的位置和作为固定金属环和导纱锥帽之用。

3、根据权利要求1所述特征，在于将予先加工好的金属环周，可以根据需要装一圈或一圈以上挂纱桩。金属环最终作为反向喷管的接座。

4、根据权利要求1所述特征，在于挂纱桩和分纱锥帽作为控制纱带沿反向喷管接座周缠绕。分纱锥帽下装入一个垫圈，以填补拔去分纱帽时反向喷管接座周留下的空隙。