CN109973245B - 一种嵌复合金属丝端燃装药 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种嵌复合金属丝端燃装药，包括包覆套、药柱、起飞金属丝、固定连接丝和加速金属丝；药柱外粘接包覆套，起飞金属丝、固定连接丝和加速金属丝依次顺序连接为复合金属丝，复合金属丝以药柱轴线为中心，周向均匀分布在药柱内，构成端燃装药。本发明能够实现同种推进剂的不同增速倍数，达到不同燃速的目的。

Description

一种嵌复合金属丝端燃装药
技术领域
本发明涉及固体火箭发动机技术领域，具体涉及一种嵌复合金属丝端燃装药。
背景技术
端燃装药是固体火箭发动机一种装药形式，具有肉厚大、工作时间长、装填系数高等优点，但由于其燃面较小，而推进剂又难以实现较高燃速，因此较难实现大推力。嵌金属丝端燃装药解决了这一难题，其包括包覆套1、药柱2和金属丝3。其中包覆套1与药柱2粘接在一起，金属丝3沿轴向贯穿药柱2，其根数根据设计需要不一，如图1(a)、图1(b)所示，以六根为例进行说明，六根金属丝环向均布，分布圆直径为药柱2直径的
Figure BDA0001988476790000011
在推进剂燃烧时，通过金属丝沿轴向传热，实现药柱综合燃速成倍增长，可以通过金属丝的材料种类和直径与推进剂配方的搭配，实现不同燃速增速倍数，满足固体火箭发动机的需要。嵌金属丝端燃装药极大提高了端燃装药的设计灵活性，但单根端燃药柱中金属丝规格单一，若要实现不同燃速，只能采用多种推进剂串联连续浇铸，通过推进剂的基础燃速的差别来实现，生产效率低不利于生产组织。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种嵌复合金属丝端燃装药，能够实现同种推进剂的不同增速倍数，达到不同燃速的目的。
本发明采取的技术方案如下：
一种嵌复合金属丝端燃装药，包括包覆套、药柱、起飞金属丝、固定连接丝和加速金属丝；
所述药柱外粘接包覆套，起飞金属丝、固定连接丝和加速金属丝依次顺序连接为复合金属丝，复合金属丝以药柱轴线为中心，周向均匀分布在药柱内，构成端燃装药。
进一步地，所述起飞金属丝和加速金属丝分别为起飞银丝和加速银丝。
进一步地，所述固定连接丝采用低于药柱热导率的非金属丝。
进一步地，所述非金属丝采用芳纶丝。
进一步地，所述起飞银丝与芳纶丝之间、加速银丝与芳纶丝之间通过打结固定连接，或通过粘接、热缩管套接实现固定。
进一步地，所述固定连接丝为金属丝，其与起飞金属丝之间、以及与加速金属丝之间采用打结或粘接或热缩管套接或焊接或锻接实现固定。
有益效果：
本发明通过采用复合金属丝，实现药柱的一次成型，大大提高了生产效率，避免了传统金属丝端燃药柱可能存在的推进剂界面和药柱粘接界面，提高了可靠性，同时也实现了同种推进剂在工作过程中的不同增速倍数，达到不同燃速的目的，满足内弹道的灵活需求。
附图说明
图1(a)、图1(b)分别为传统嵌金属丝端燃装药的主视图和右视图；
图2为传统嵌金属丝三推力端燃装药；
图3为本发明嵌复合金属丝三推力端燃装药。
其中，1-包覆套、2-药柱、21-起飞药柱、22-续航药柱、23-加速药柱、3-金属丝、31-起飞银丝、32-芳纶丝、33-加速银丝。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
传统嵌金属丝三推力端燃药柱如图2所示，由包覆套1、起飞药柱21、续航药柱22、加速药柱23、起飞银丝31及加速银丝33构成。其中起飞药柱21、续航药柱22、加速药柱23直径一致、推进剂配方相同，均为基础燃速25mm/s(6.86MPa)的三组元丁羟推进剂，起飞药柱21的左端面与续航药柱22的右端面、续航药柱22的左端面和加速药柱23的右端面粘接，三者与包覆套1之间的所有接触面均为粘接固定。起飞药柱21沿轴向嵌入六根直径为0.3mm的起飞银丝31，六根起飞银丝31环向均布，分布圆直径为起飞药柱21直径的
Figure BDA0001988476790000031
在起飞银丝31的作用下，起飞药柱21的综合燃速为推进剂基础燃速的四倍；加速药柱23沿轴向嵌入六根直径为0.4mm的加速银丝33，六根加速银丝33环向均布，分布圆直径为加速药柱23直径的
Figure BDA0001988476790000032
在加速银丝33的作用下，加速药柱的综合燃速为推进剂基础燃速的三倍。传统嵌金属丝三推力药柱通过三个药柱的组合，实现了大推力——小推力——大推力的内弹道组合，满足飞行器起飞、续航和末端机动的需求。但将若干个单独生产的端燃药柱粘接为一个整体药柱，不同的推进剂或药柱之间存在界面，对发动机工作可靠性有一定影响。
本实施例提供了一种嵌复合金属丝端燃装药，如图3所示，包括包覆套1、药柱2、起飞银丝31、芳纶丝32和加速银丝33。其中起飞药柱2采用基础燃速25mm/s(6.86MPa)的三组元丁羟推进剂，其与包覆套1之间的所有接触面均为粘接固定。起飞银丝31、芳纶丝32和加速银丝33轴向打结为复合金属丝，六根复合金属丝以药柱2轴线为中心周向均匀分布于药柱2内，分布圆直径为药柱2直径的
Figure BDA0001988476790000041
起飞银丝31对应的药柱部分综合燃速为基础燃速的四倍，芳纶丝32对应的药柱部分综合燃速与基础燃速相同，加速银丝33对应的药柱部分综合燃速为基础燃速的三倍。
本实施例通过芳纶丝32将起飞银丝31和加速银丝33连接为复合金属丝，不影响起飞银丝31和加速银丝33的增速作用，同时芳纶丝31热导率很低，其对应药柱无增速效果，为推进剂的基础燃速。
为实现其他燃速，也可以通过改变起飞银丝31和加速银丝33的规格来实现。
本实施例中采用了打结方式连接银丝和芳纶丝32，也可采用粘接、热缩管套接等连接方式连接。
本实施例中采用芳纶丝32连接两端银丝，也可采用其他热导率低于药柱2的非金属材料代替芳纶丝32组合成为复合金属丝。
上述实施例为本发明在三推力药柱的一种典型应用，在其他应用场合也可采用多种其他材质的金属丝连接为全金属丝的复合金属丝，在金属丝与金属丝之间除采用打结、粘接、热缩管套接以外，也可采用焊接、锻接等方式连接。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种嵌复合金属丝端燃装药，其特征在于，包括包覆套、药柱、起飞金属丝、固定连接丝和加速金属丝；
所述药柱外粘接包覆套，起飞金属丝、固定连接丝和加速金属丝依次顺序连接为复合金属丝，复合金属丝以药柱轴线为中心，周向均匀分布在药柱内，构成端燃装药。
2.如权利要求1所述的嵌复合金属丝端燃装药，其特征在于，所述起飞金属丝和加速金属丝分别为起飞银丝和加速银丝。
3.如权利要求2所述的嵌复合金属丝端燃装药，其特征在于，所述固定连接丝采用低于药柱热导率的非金属丝。
4.如权利要求3所述的嵌复合金属丝端燃装药，其特征在于，所述非金属丝采用芳纶丝。
5.如权利要求4所述的嵌复合金属丝端燃装药，其特征在于，所述起飞银丝与芳纶丝之间、加速银丝与芳纶丝之间通过打结固定连接，或通过粘接、热缩管套接实现固定。
6.如权利要求1所述的嵌复合金属丝端燃装药，其特征在于，所述固定连接丝为金属丝，其与起飞金属丝之间、以及与加速金属丝之间采用打结或粘接或热缩管套接或焊接或锻接实现固定。
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