CN202360243U - 固体火箭发动机后接头热防护结构 - Google Patents

固体火箭发动机后接头热防护结构 Download PDF

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Abstract

本实用新型提供一种固体火箭发动机后接头热防护结构，包括接头本体、绝热层、绝热加强层及人工脱粘底层，其绝热加强层的厚度为8mm～14.5mm，在绝热加强层的内圆环面上有环向凹槽，绝热加强层的外侧由绝热层粘接过渡，在环向凹槽处，绝热层将环向凹槽填满。所述的环向凹槽位于距离接头后端面H1＝16～20mm处，槽宽H2＝6～10mm，槽深H3＝4～6mm。所述的绝热层、绝热加强层及其人工脱粘底层的总厚度为11mm～17.5mm。本实用新型解决了烧蚀率偏大，后接头热防护结构较厚，结构质量较大，不能满足研制需要的问题。本实用新型热防护可靠，结构质量较轻，成功率为100％，对提高发动机质量比等综合性能和推广应用具有重要价值。

Description

固体火箭发动机后接头热防护结构
技术领域
本实用新型属于发动机技术领域，具体涉及一种固体火箭发动机后接头热防护结构。 
背景技术
固体火箭发动机(简称发动机，下同)的后接头热防护结构位于燃烧室的尾部，后接头热防护结构主要采用热固性绝热材料，由绝热层、绝热加强层、人工脱粘底层和接头本体组成。 
发动机工作过程中在高温燃气和三氧化二铝粒子长时间持续冲刷烧蚀作用下，后接头内壁热环境很严酷，通常是根据发动机后接头内壁暴露烧蚀时间、直径相同或相近的同类发动机后接头内绝热层烧蚀率进行后接头绝热层热防护结构设计的。如采用碳纤维缠绕非金属燃烧室壳体，喷管沿发动机轴线潜入燃烧室200mm，为提高发动机综合性能，要求后接头绝热层热防护可靠，并且结构质量较轻。 
如果按现有技术设计，后接头内的热防护结构绝热层烧蚀率应取0.6mm/s～0.65mm/s，后接头热防护结构较厚，结构质量较大，不能满足研制需要。 
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种固体火箭发动机后接头热防护结构，这种后接头热防护结构热防护可靠、结构质量较轻。 
本实用新型的技术方案：本实用新型的固体火箭发动机后接头热防护结构包括接头本体、绝热层、绝热加强层及人工脱粘底层，其绝热加强层的厚度为8mm～14.5mm，在绝热加强层的内圆环面上有环向凹槽，绝热加强层的外侧由绝热层粘接过渡，在环向凹槽处，绝热层将环向凹槽填满。 
所述的环向凹槽位于距离接头后端面H1＝16～20mm处，槽宽H2＝6～10mm，槽深H3＝4～6mm。 
所述的绝热层、绝热加强层及其人工脱粘底层的总厚度为11mm～17.5mm。 
本实用新型的优点：经发动机地面验证静止试验，成功率为100％，热防护可靠，结构质量较轻，对提高发动机质量比等综合性能和推广应用具有重要价值。本实用新型发动机工作期间的后接头外壁最高温度60℃，满足技术要求；经解剖，后接头绝热层最大烧蚀率0.21mm/s，与预估的后接头绝热层烧蚀率基本吻合。通过试验验证考核，发动机按上述后接头热防护结构技术方案研制，证明对后接头热防护可靠，并且结构质量较轻。使用时，发动机喷管沿轴线潜入燃烧室198mm，喷管未潜入状态的后接头绝热层最大烧蚀率是喷管潜入状态的2.9倍。 
附图说明
图1为本实用新型发动机后接头热防护结构示意图。 
具体实施方式
下面结合附图和实例对本实用新型具体实施方式进行说明。 
如图1所示，图中是后接头热防护结构半侧剖视图，整体后接头热防护结构是图1的旋转体。本实用新型提供的发动机后接头热防护结构包括接头本体1、绝热层2、绝热加强层3及人工脱粘底层4，其特征在于：绝热加强层3的厚度为8mm～14.5mm，在绝热加强层3的内圆环面上有环向凹槽5，绝热加强层3的外侧由绝热层2粘接过渡，在环向凹槽5处，绝热层2将环向凹槽5填满。经多台发动机研制验证，未发生脱粘，确保了绝热结构与接头之间粘接质量。 
所述的环向凹槽5位于距离接头1后端面H1＝16～20mm处，槽宽H2＝6～10mm，槽深H3＝4～6mm。 
所述的绝热层2、绝热加强层3及人工脱粘底层4的总厚度为11mm～17.5mm。 
制作中，对接头本体1的粘接表面进行阳极化处理后，分别再对其涂刷CH205底涂胶及730胶粘剂；为了粘贴、制造绝热层2，分别在接头本体1的环向凹槽5内粘贴绝热软片，在接头本体1内表面粘贴2mm厚的绝热软片，在接头本体1外表面粘贴1mm厚的绝热软片；按绝热加强层3规定 的8mm～14.5mm变厚度分层粘贴绝热软片；按人工脱粘底层4规定的1mm厚度粘贴绝热软片，至此完成后接头热防护结构绝热软片粘接。 
然后，用后接头热防护结构外形制备合模的模具加压、升温、保温、模压固化成型，脱模后对后接头热防护结构表面进行清理，待交付使用。 
以上所述为本实用新型的较佳实施例而已，但本实用新型不应该局限于该实施例和附图所公开的内容。所以凡是不脱离本实用新型所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本实用新型保护的范围。 

Claims (3)

1.一种固体火箭发动机后接头热防护结构，包括接头本体(1)、绝热层(2)、绝热加强层(3)及人工脱粘底层(4)，其特征在于：绝热加强层(3)的厚度为8mm～14.5mm，在绝热加强层(3)的内圆环面上有环向凹槽(5)，绝热加强层(3)的外侧由绝热层(2)粘接过渡，在环向凹槽(5)处，绝热层(2)将环向凹槽(5)填满。
2.根据权利要求1所述的固体火箭发动机后接头热防护结构，其特征在于：环向凹槽(5)位于距离接头(1)后端面H1＝16～20mm处，槽宽H2＝6～10mm，槽深H3＝4～6mm。
3.根据权利要求1或2所述的固体火箭发动机后接头热防护结构，其特征在于：所述的绝热层(2)、绝热加强层(3)及其人工脱粘底层(4)的总厚度为11mm～17.5mm。
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