CN107100761A - 一种试验发动机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种试验发动机，包括依次设置的推力座、装药燃烧室及喷管组件，装药燃烧室靠推力座一端还设有点火药包；其特征在于：推力座与装药燃烧室及装药燃烧室与喷管组件之间采用卡环结构密封。本发明选用卡环结构密封，壳体上只配置径向密封面，使用过程中注意对密封面进行防护即可，便于清理维护。如果密封面出现锈蚀，可对密封面按设计尺寸进行打磨、除锈。根据疲劳寿命预估方法，卡环理论可重复使用50次以上，喷管壳体可重复使用30次以上，壳体及喷管螺盖可以长期使用。

Description

一种试验发动机
技术领域
本发明属于测试技术领域，具体涉及一种试验发动机。
背景技术
固体火箭发动机与复合固体推进剂是一次性工作的产品，为了获取其相关的性能，如燃速、压强指数和能量等，采用了用于性能测试的试验发动机如BSFΦ118等进行性能测试，从而获得所需数据，性能试验发动机可重复使用。现有试验发动机的组、部件较多，耐用性较差，存在损耗严重、试验成本过高等问题，最高工作压强只能达到20MPa。随着固体火箭发动机和复合固体推进剂工作性能要求的逐步提高，其工作压强也在逐步提高，无法满足需要。
发明内容
本发明提供一种试验发动机，以达到降低试验成本、提高工作压强的目的。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种试验发动机，包括依次设置的推力座、装药燃烧室及喷管组件，所述装药燃烧室包括壳体与复合固体推进剂药柱，装药燃烧室靠推力座一端还设有点火药包；推力座与装药燃烧室及装药燃烧室与喷管组件之间采用卡环结构密封。
进一步地，所述推力座与装药燃烧室采用第一卡环连接，并安装有第一补偿块，采用螺钉固定，推力座加工了2道密封槽，密封槽内安装了第一密封圈。确保了推力座与装药燃烧室的密封。
进一步地，所述喷管组件包括喷管壳体以及内部的石墨喉衬，喷管组件与装药燃烧室之间安装了定位环，喷管组件与装药燃烧室采用第二卡环连接，并安装有第二补偿块，并用螺钉固定第二补偿块，喷管壳体加工了2道密封槽，密封槽内安装了第二密封圈。确保了喷管组件与装药燃烧室的密封。
进一步地，所述喷管组件远离装药燃烧室的一段还设置了喷管堵盖，其通过喷管螺盖安装固定。
进一步地，所述推力座设计了测压孔。
进一步地，点火药包由绸布和黑火药组成。易于点火，而且能够瞬间燃烧形成高温高压燃气。
进一步地，所述复合固体推进剂药柱两端与壳体内表面之间涂覆5mm宽、2mm厚的衬层。以防止复合固体推进剂药柱与壳体之间发生脱粘。
进一步地，所述壳体材料选用30CrMnSiA。材料可靠性较高，重复使用过程中稳定性较好。
进一步地，所述密封圈采用自紧式径向O形圈。密封效果好。
采用螺纹结构，重复使用过程中螺纹部分很快就出现了锈蚀情况，螺纹强度降低，使用过程中螺纹极易脱扣，试验可靠性不高。同时也造成金属件报废频繁，损耗较高，使用成本较高。卡环结构简单，具有良好的耐久性和可靠性，从其结构设计这可知，可以承受较大的工作压力，壳体上只配置径向密封面，使用过程中注意对密封面进行防护即可，便于清理维护，如果密封面出现锈蚀，可对密封面按设计尺寸进行打磨、除锈，从而提高了其安全性和可靠性；根据疲劳寿命预估方法，卡环理论可重复使用50次以上，喷管壳体可重复使用30次以上，壳体及喷管螺盖可以长期使用。
附图说明
图1为的本发明的结构示意图。
具体实施方式
以下结合实施例及附图来进一步说明本发明，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。
如图1所示，一种试验发动机，包括依次设置的推力座1、装药燃烧室2及喷管组件4，装药燃烧室靠推力座1一端还设有点火药包9；其特征在于：推力座1与装药燃烧室2及装药燃烧室2与喷管组件4之间采用卡环结构密封。
优选的方案中，所述推力座与装药燃烧室采用第一卡环7连接，并安装有第一补偿块8，采用螺钉固定，推力座加工了2道密封槽，密封槽内安装了第一密封圈10。
优选地，所述喷管组件包括喷管壳体以及内部的石墨喉衬，喷管组件与装药燃烧室之间安装了定位环3，喷管组件与装药燃烧室采用第二卡环13连接，并安装有第二补偿块14，喷管壳体加工了2道密封槽，密封槽内安装了第二密封圈12。
进一步地，所述喷管组件4远离装药燃烧室的一段还设置了喷管堵盖，其通过喷管螺盖安装固定。
优选地，所述推力座设计了测压孔。
优选地，所述装药燃烧室包括壳体15与复合固体推进剂药柱16，点火药包由绸布和黑火药组成。
进一步地，所述复合固体推进剂药柱两端与壳体内表面之间涂覆5mm宽、2mm厚的衬层。
更进一步地，所述壳体材料选用30CrMnSiA。
优选地，所述密封圈采用自紧式径向O形圈。
试验表明发动机可以满足2MPa~30MPa范围测试，以及-40℃~+60℃测试要求，在35MPa下结构完整，无泄压、穿火迹象。通过取消螺纹连接，简化设计结构来减少损耗，便于组装拆卸，可多次重复使用，使试验成本降低30%左右。

Claims (9)

1.一种试验发动机，包括依次设置的推力座1、装药燃烧室2及喷管组件4，装药燃烧室靠推力座1一端还设有点火药包9；其特征在于：推力座1与装药燃烧室2及装药燃烧室2与喷管组件4之间采用卡环结构密封。
2.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于：所述推力座与装药燃烧室采用第一卡环7连接，并安装有第一补偿块8，推力座加工了2道密封槽，密封槽内安装了第一密封圈10。
3.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于：所述喷管组件包括喷管壳体以及内部的石墨喉衬，喷管组件与装药燃烧室之间安装了定位环3，喷管组件与装药燃烧室采用第二卡环13连接，并安装有第二补偿块14，喷管壳体加工了2道密封槽，密封槽内安装了第二密封圈12。
4.根据权利要求3所述的发动机，其特征在于：所述喷管组件4远离装药燃烧室的一段还设置了喷管堵盖，其通过喷管螺盖安装固定。
5.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于：所述推力座设计了测压孔。
6.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于：所述装药燃烧室包括壳体15与复合固体推进剂药柱16，点火药包由绸布和黑火药组成。
7.根据权利要求6所述的发动机，其特征在于：所述复合固体推进剂药柱两端与壳体内表面之间涂覆5mm宽、2mm厚的衬层。
8.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于：所述壳体材料选用30CrMnSiA。
9.根据权利要求2或3所述的发动机，其特征在于：所述密封圈采用自紧式径向O形圈。
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