CN111397438A - 一种适用于燃气发生器的带支架包覆药柱结构 - Google Patents
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Abstract
本发明中阐述的一种适用于燃气发生器的带支架包覆药柱结构，包括药柱、支架和包覆层；所述药柱为内外燃管型装药；所述支架通常采用金属或玻璃钢等非金属材料，形状为两端开口的薄壁圆柱型壳体，支架的柱面沿径向开有一定数量的通孔，用于将支架两侧药柱连接为整体，提高药柱的力学性能；所述包覆层用于将药柱两端进行包覆，起到限燃作用，从而使装药实现恒面燃烧特性。本发明相比于现有的包覆药柱结构，改善了包覆药柱的整体受力情况，当燃气发生器经历冲击、振动或公路运输等力学载荷时，能够增强包覆药柱的环境耐受力；同时，在燃气发生器工作过程中，能够提高包覆药柱承受内外压差的能力，保持包覆药柱的结构完整性。
Description
技术领域
本发明涉及一种适用于燃气发生器的带支架包覆药柱结构，属于燃气发生器技术领域。
背景技术
弹射动力装置用燃气发生器工作时在短时间内产生大量的高温、高压燃气，作为弹射动力装置的初始能量源。随着现有战术武器综合性能的不断提升，采用垂直冷发射的战术导弹对弹射系统提出了高冲量、短行程、小型化的设计要求，对现有用于燃气发生器所经历的环境条件提出了更加严酷的要求。
目前，用于燃气发生器的包覆药柱通常由药柱本体来承受外部的力学环境条件以及燃气发生器工作时产生的高温、高压环境，存在包覆药柱由于冲击、振动等力学环境或燃烧时产生的内外压差导致的装药结构完整性破坏的技术风险，并进一步影响燃气发生器的工作特性。
发明内容
本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种适用于燃气发生器的带支架包覆药柱结构，增强包覆药柱承受外部力学载荷的能力、承受工作时内外压差的能力和装药完整性，满足现有以及未来战术武器对弹射动力装置的严酷力学环境要求。
本发明解决技术的方案是：一种适用于燃气发生器的带支架包覆药柱结构，其特征在于包括药柱、支架和包覆层，所述药柱为内外燃管型药柱，支架置于药柱内部，包覆药柱采用药柱浇注与安置支架一体成型，所述支架为两端开口的圆柱型壳体结构，支架的柱面沿径向开有一定数量的通孔，包覆层粘接于将药柱两端的端面，起限燃作用，从而使装药实现恒面燃速特性。
所述支架采用金属材料制成，例如不锈钢、镁铝合金、钛合金等金属材料。
所述支架采用高硅氧布/酚醛缠绕制品、短切碳纤维/酚醛模压制品、制成。
所述药柱采用双基推进剂、复合推进剂或改性双基推进剂制成。
所述支架位于药柱肉厚方向的中心位置，与药柱同轴放置。
所述药柱通过如下方法制成：
首先，将制备好的支架置于药柱模具的固定位置；
其次，将推进剂浇注至模具中固化成型。
所述通孔非对称均布在支架的柱面上。
所述通孔为圆形通孔，应尽可能布满支架，通孔直径建议不小于Φ10mm；通孔圆心间距建议不小于1.5倍的通孔直径。
药柱与包覆层之间通过730胶黏剂进行粘接。
所述包覆层由阻燃材料制成，所述阻燃材料为不饱和聚酯、三元乙丙橡胶或无硫橡胶。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
(1)、本发明在药柱内部设置支架，能够有效增强包覆药柱承受外部力学载荷的能力和承受工作时内外压差的能力，提高装药完整性，满足现有以及未来战术武器对弹射动力装置的严酷力学环境要求。
(2)、本发明支架上设有柱面沿径向开有一定数量的通孔，支架设置通孔后能够进一步降低支架的重量，特别当采用金属支架时减重效果显著；同时药柱推进剂在浇注固化时通过通孔将支架两侧药柱连接为整体，进一步提高了药柱的环境耐受力。
(3)、本发明由于采用了药柱内部增加支架的设计方法，进一步提高了包覆药柱的承力能力，实现了包覆药柱功能、性能的自闭环设计，即不需要其他辅助装置来保证包覆药柱的结构完整性。相比现有技术中在前后挡药板之间设置支撑杆的方法，在满足包覆药柱环境适应性的前提下，减少了结构零件数，简化了产品设计。
(4)、本发明提供的带支架包覆药柱结构，能够降低消极质量、提高燃气发生器的质量比(包覆药柱重量与总重的比值)，并进一步提高燃气发生器的综合性能。
附图说明
图1是本发明较佳实施例的一种适用于燃气发生器的带支架包覆药柱结构的示意图；
图2是本发明较佳实施例中支架的正视图；
图3是本发明较佳实施例中支架的立体图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步阐述。
以下将结合图1～图2对本发明作进一步的详细描述。
图1所示为本发明较佳实施例的一种适用于燃气发生器的带支架包覆药柱结构的示意图；图2所示为本发明较佳实施例中支架的示意图。
参见图1和图2，所述的一种适用于燃气发生器的带支架包覆药柱结构涉及的零部件包括包覆层1、支架2、药柱3。
所述药柱为内外燃管型药柱，支架2置于药柱3内部，包覆药柱3采用药柱浇注与安置支架2一体成型，所述支架2为两端开口的圆柱型壳体结构，支架2的柱面沿径向开有一定数量的通孔，包覆层粘接于将药柱两端的端面，起限燃作用，从而使装药实现恒面燃速特性。
优选地，所述支架2采用金属材料制成，例如不锈钢、镁铝合金、钛合金等金属材料。也可以采用高硅氧布/酚醛缠绕制品、短切碳纤维/酚醛模压制品、制成。支架2的形状为薄壁圆柱型，置于药柱3的圆柱装药径向中心位置，以实现药柱内侧与外侧的推进剂同时燃尽。
优选地，所述药柱3采用双基推进剂、复合推进剂或改性双基推进剂制成。
优选地，所述支架2位于药柱肉厚方向的中心位置，与药柱同轴放置。
优选地，所述通孔一般为圆形通孔，便于加工成型。所述通孔非对称均布在支架的柱面上，有利于增加通孔数量、降低支架重量，同时提高支架2两侧药柱的连接力。通孔直径和数量与包覆药柱的整体外径和长度相匹配。一般情况下，通孔应尽可能布满支架，为了提高支架两侧药柱之间的连接力，通孔直径建议不小于Φ10mm；为了保持支架在受力时的稳定性，通孔圆心间距建议不小于1.5倍的通孔直径。通孔采用均匀、非对称排布规律，尽可能提高药柱承力的均匀性。
所述药柱3与包覆层1之间通过730胶黏剂进行粘接。
所述包覆层1由阻燃材料制成，所述阻燃材料为有不饱和聚酯、三元乙丙橡胶、无硫橡胶等。形状与药柱横截面相适应，在药柱燃烧时起到限燃作用，从而使装药实现恒面燃速特性。
优选地，所述药柱3通过如下方法制成：
首先，将制备好的支架2置于药柱模具的固定位置；
其次，将推进剂浇注至模具中固化成型。
所述药柱3浇注成型时，其内侧装药与外侧装药通过推进剂填充支架2通孔位置连接成一个整体，提高包覆药柱的结构完整性和药柱的力学性能。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种适用于燃气发生器的带支架包覆药柱结构，其特征在于包括药柱(3)、支架(2)和包覆层(1)，所述药柱为内外燃管型药柱，支架(2)置于药柱(3)内部，包覆药柱(3)采用药柱浇注与安置支架(2)一体成型，所述支架(2)为两端开口的圆柱型壳体结构，支架(2)的柱面沿径向开有一定数量的通孔，包覆层粘接于将药柱两端的端面，起限燃作用，从而使装药实现恒面燃速特性。
2.根据权利要求1所述的一种适用于燃气发生器的带支架包覆药柱结构，其特征在于所述支架(2)采用金属材料制成，例如不锈钢、镁铝合金、钛合金等金属材料。
3.根据权利要求1所述的一种适用于燃气发生器的带支架包覆药柱结构，其特征在于所述支架(2)采用高硅氧布/酚醛缠绕制品、短切碳纤维/酚醛模压制品、制成。
4.根据权利要求1所述的一种适用于燃气发生器的带支架包覆药柱结构，其特征在于所述药柱(3)采用双基推进剂、复合推进剂或改性双基推进剂制成。
5.根据权利要求1所述的一种适用于燃气发生器的带支架包覆药柱结构，其特征在于所述支架(2)位于药柱肉厚方向的中心位置，与药柱同轴放置。
6.根据权利要求1所述的一种适用于燃气发生器的带支架包覆药柱结构，其特征在于所述药柱(3)通过如下方法制成：
首先，将制备好的支架(2)置于药柱模具的固定位置；
其次，将推进剂浇注至模具中固化成型。
7.根据权利要求1所述的一种适用于燃气发生器的带支架包覆药柱结构，其特征在于所述通孔非对称均布在支架的柱面上。
8.根据权利要求1所述的一种适用于燃气发生器的带支架包覆药柱结构，其特征在于所述通孔为圆形通孔，尽可能布满支架，通孔直径不小于Φ10mm；通孔圆心间距不小于1.5倍的通孔直径。
9.根据权利要求1所述的一种适用于燃气发生器的带支架包覆药柱结构，其特征在于药柱(3)与包覆层(1)之间通过730胶黏剂进行粘接。
10.根据权利要求1所述的一种适用于燃气发生器的带支架包覆药柱结构，其特征在于所述包覆层(1)由阻燃材料制成，所述阻燃材料为不饱和聚酯、三元乙丙橡胶或无硫橡胶。
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