CN110596180B - 发动机级间防护材料烧蚀模拟固定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发动机级间防护材料烧蚀模拟固定装置，包括堵盖（1）、试件固定端盖（2）、试件（3）、发动机壳体（4）和内衬（5）；发动机壳体（4）两端头部均设有外螺纹，堵盖（1）内部设有内螺纹与发动机壳体（4）一端连接，试件固定端盖（2）内部开有环形槽，槽内安装有试件（3）；堵盖（1）内部中心处有一凸台，凸台外侧有外螺纹，试件固定端盖（2）内侧设有内螺纹，与凸台外侧的外螺纹连接。本发明解决了双脉冲发动机Ⅱ脉冲径向软质隔层工作烧蚀过程难以模拟和观测的问题，利用该装置可实现径向软质隔层工作烧蚀过程的安装和固定。

Description

发动机级间防护材料烧蚀模拟固定装置
技术领域
本发明属于双脉冲发动机热防护系统试验研究领域，具体地说，是一种发动机级间防护材料烧蚀模拟固定装置。
背景技术
固体火箭发动机因其结构简单,使用方便,工作可靠等优良特性,在各类武器系统中得以广泛应用。但随着航空航天领域的逐步发展，传统固体火箭发动机推力不可中断和调控的固有缺陷愈发凸显，尤其是将其与液体火箭发动机优越的可控性相比时。因此，对固体火箭发动机可控性技术的研究尤为重要。
经过现代化战争和导弹武器系统之间的双向促进，固体火箭发动机技术的最新研究成果——双脉冲固体火箭发动机应运而生。双脉冲发动机具备多次启动的能力，突出防区外发射，强调弹道可变性，毫无疑问，其针对固体火箭发动机的固有缺陷提出了一种良好的解决方案。双脉冲发动机用具有阻燃隔热功能的级间隔离装置将固体火箭发动机分成两个相对独立的燃烧室，拥有独立的点火系统，控制系统可分别控制两个燃烧室先后点火启动，达到推力可控多次启动的效果。
双脉冲发动机工作过程中燃烧室需长时间承受3000K以上的热载荷及10MPa以上的内压载荷作用，且随着高能推进剂的使用，和高比冲发动机的设计，燃烧室内温和压力载荷必将进一步提升。为确保双脉冲发动机可靠工作，脉冲隔离装置的软质隔层设计至关重要，防热结构厚度不足，将导致壳体过度升温，危及结构完整性；反之，防热结构设计冗余，将造成发动机消极质量增加，严重影响发动机工作性能。因此，需要设计一种双脉冲发动机隔层式级间防护材料烧蚀模拟发动机，对双脉冲发动机的热防护结构设计提供参考。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发动机级间防护材料烧蚀模拟固定装置，解决了双脉冲发动机Ⅱ脉冲径向软质隔层工作烧蚀过程难以模拟和观测的问题，利用该装置可实现径向软质隔层工作烧蚀过程的安装和固定。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种发动机级间防护材料烧蚀模拟固定装置，所述模拟发动机包括堵盖、试件固定端盖、试件、发动机壳体和内衬；发动机壳体两端头部均设有外螺纹，堵盖内部设有内螺纹与发动机壳体一端连接，试件固定端盖内部开有环形槽，槽内安装有试件；堵盖内部中心处有一凸台，凸台外侧有外螺纹，试件固定端盖内侧设有内螺纹，与凸台外侧的外螺纹连接。
堵盖、试件固定端盖和发动机壳体采用的45钢材料；所述内衬采用三元乙丙橡胶材料。
堵盖、试件固定端盖、试件、发动机壳体和内衬均为单轴旋转体结构。
堵盖剖面呈“E”字型。
内衬套在发动机壳体内，采用粘接方式连接。
本发明与现有技术相比，其显著优点在于：
（1）该装置可更真实的模拟双脉冲发动机Ⅱ脉冲径向软质隔层的工作工程，复现了径向软质隔层前近乎滞止的流场，不存在加速现象。
（2）该装置普适性强，适用于各种直径、厚度的热防护材料试验模拟。
（3）该装置结构简单，易组装，固定可靠，径向软质隔层的烧蚀面积大。
附图说明
图1为本发明一种发动机级间防护材料烧蚀模拟固定装置的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
结合图1，一种发动机级间防护材料烧蚀模拟固定装置，用于研究绝热材料传质传热烧蚀过程，对发动机热防护结构设计具有重要的参考价值。
所述装置包括堵盖1、试件固定端盖2、试件3、发动机壳体4和内衬5。
所述堵盖1、试件固定端盖2和发动机壳体4采用的45钢材料，以保证强度，满足双脉冲发动机长时间工作的要求；所述内衬5采用三元乙丙橡胶材料，其目的是阻燃隔热，避免壳体温度过高。
结合图1，所述堵盖1、试件固定端盖2、试件3、发动机壳体4和内衬5均为单轴旋转体结构。
所述堵盖1设有内螺纹与烧蚀腔体壳体4连接，中部有一凸台，用以支撑试件3，凸台外侧有外螺纹，与试件固定端盖2连接，将试件3完全限位固定。
所述试件固定端盖2设有内螺纹与堵盖1连接，内侧有一台阶以对试件限位固定。
所述壳体4左右均设有外螺纹，与烧蚀腔体堵盖1和外设Ⅰ脉冲发动机连接。
所述内衬5与发动机壳体4粘接。

Claims (2)

1.一种发动机级间防护材料烧蚀模拟固定装置，其特征在于：包括堵盖（1）、试件固定端盖（2）、试件（3）、发动机壳体（4）和内衬（5）；发动机壳体（4）两端头部均设有外螺纹，堵盖（1）内部设有内螺纹与发动机壳体（4）一端连接，试件固定端盖（2）内部开有环形槽，槽内安装有试件（3）；堵盖（1）内部中心处有一凸台，凸台外侧有外螺纹，试件固定端盖（2）内侧设有内螺纹，与凸台外侧的外螺纹连接；堵盖（1）、试件固定端盖（2）、试件（3）、发动机壳体（4）和内衬（5）均为单轴旋转体结构；堵盖（1）剖面呈“E”字型；内衬（5）套在发动机壳体（4）内，采用粘接方式连接。
2.根据权利要求1所述的发动机级间防护材料烧蚀模拟固定装置，其特征在于：堵盖（1）、试件固定端盖（2）和发动机壳体（4）采用的45钢材料；所述内衬（5）采用三元乙丙橡胶材料。
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