用于固體火箭發動機端面燃燒藥柱的支撐裝置及支撐方法制造方法及圖紙

本發明專利技術提出了用于固體火箭發動機端面燃燒藥柱的支撐裝置及支撐方法，屬于固體火箭發動機制造技術領域，其具體包括燃燒室以及連接在燃燒室內部的藥柱，藥柱的外表面與燃燒室內表面之間設置有支撐件；支撐件包括底支撐板和側支撐板，底支撐板設置在藥柱的頭部，側支撐板設置在藥柱的外部側面，底支撐板和側支撐板是非連接的。利用本發明專利技術用于固體火箭發動機端面燃燒藥柱的支撐裝置能夠保證藥柱的完整性和固體火箭發動機運行時的安全性，同時對藥柱表面有緩沖、應力釋放的作用，能夠很好地改善藥柱的受力情況。

Supporting device and supporting method for solid rocket motor end burning grain

【技術實現步驟摘要】
用于固體火箭發動機端面燃燒藥柱的支撐裝置及支撐方法
本專利技術屬于固體火箭發動機制造
，具體涉及用于固體火箭發動機端面燃燒藥柱的支撐裝置及支撐方法。
技術介紹
固體火箭發動機是火箭、導彈等航空航天飛行器的動力裝置，其原理是通過固體推進劑燃燒產生高溫燃氣，高溫燃氣經過噴管噴出后產生反作用力從而推動火箭或導彈。在發動機工作時，其燃燒室內一直處于高溫高壓狀態。當發動機的燃燒室內一直處于高溫高壓狀態時，藥柱表面也會處于高溫高壓氣體環境下，因此，暴露于氣體環境中的藥柱表面會受到較大的壓應力，當藥柱表面受壓不均時，會產生較大的應力，從而破壞藥柱的完整性，甚至會使藥柱產生斷裂，嚴重時會導致發動機壓力過高而發生解體。端面燃燒發動機由于其工作模式為燃面從末端一直向前推移，藥柱一般呈柱狀且安裝在發動機燃燒室圓筒內，其裝藥系數高、發動機內壁與藥柱外表面空隙小，在燃燒時為了保證藥柱的強度需要給藥柱的前端及側表面通助燃氣，助燃氣需要靠藥柱與發動機內壁間的空隙回流至藥柱頭部及表面，因此，當藥柱與發動機內壁空隙過小時就會阻礙助燃氣的流動，使得藥柱受壓不均；當藥柱與發動機內壁空隙偏大時，在發動機裝配、運輸過程中會造成藥柱晃動，產生安全隱患。現有技術主要是通過控制藥柱表面與燃燒室內壁間的間隙，同時用粘結劑粘住藥柱的頭部或用緊密配合件卡住藥柱的頭部來減少藥柱的晃動，保證藥柱表面的通氣，但是這些方法還存在以下弊端：1、采用粘結劑粘結藥柱頭部的方法一般應用于小型發動機，將藥柱頭部涂滿粘結劑后直接裝配于燃燒室內底部，待粘結劑固化后就可以，這種方法容易導致藥柱由于重力作用自然置于燃燒室內壁正下方，造成藥柱與燃燒室內壁產生偏心，下方間隙小而上方間隙大，造成不利影響；同時由于藥柱是用粘接劑固定，而粘接劑會隨著時間老化，粘接性能變差、粘接塊發生變形，此時運輸發動機就可能造成藥柱晃動甚至與燃燒室內壁脫粘，影響發動機性能，甚至造成安全隱患。2、對于大中型發動機一般采用緊密配合件卡住藥柱頭部的方法，為了防止藥柱在燃燒室內晃動，在燃燒室內壁前端設置有與藥柱配合的接口，將藥柱頭部與其裝配，使藥柱沿徑向固定，但是藥柱中后段處于懸空狀態，由于重力作用在藥柱內部會產生應力，對藥柱的完整性不好，因此需要在藥柱中后段設置藥柱支撐件避免藥柱中后段懸空；但支撐件支撐面一般不大，支撐處以及藥柱中段懸空處仍然會產生較大的應力。
技術實現思路
針對上述現有技術中固體火箭發動機的藥柱容易在燃燒室內晃動造成不安全，藥柱表面通氣不均勻產生應力的問題，本專利技術提出了用于固體火箭發動機端面燃燒藥柱的支撐裝置及支撐方法，能夠很好地解決這兩個問題，其具體技術方案及方法如下：用于固體火箭發動機端面燃燒藥柱的支撐裝置，包括燃燒室以及連接在燃燒室內部的藥柱，所述藥柱的外表面與燃燒室內表面之間設置有支撐件；所述支撐件包括底支撐板和側支撐板，所述底支撐板設置在藥柱的頭部，所述側支撐板設置在藥柱的外部側面，所述底支撐板和側支撐板是非連接的。進一步限定，所述底支撐板連接在燃燒室端面封頭的內壁上，且底支撐板沿著燃燒室端面封頭的內壁均勻布置。進一步限定，所述側支撐板連接在燃燒室內表面上，且側支撐板沿著燃燒室內表面的周向均勻布置。進一步限定，所述側支撐板的內側面與藥柱的外表面之間留有0.1㎜～0.3㎜的間隙。進一步限定，所述底支撐板和側支撐板均為三元乙丙橡膠板。進一步限定，所述底支撐板有6個，且底支撐板沿著燃燒室端面封頭的周向均勻分布；所述側支撐板有3個，且側支撐板沿著燃燒室的周向均勻分布。基于上述用于固體火箭發動機端面燃燒藥柱的支撐裝置對固體火箭發動機端面燃燒藥柱的支撐方法，包括以下步驟：(1)根據燃燒室和藥柱的設計參數確定側支撐板的安裝數量；(2)在底支撐板和側支撐板的一個支撐面上涂抹粘結膠，將底支撐板涂抹粘結劑的支撐面粘貼在燃燒室端面封頭的內壁上；將側支撐板涂抹粘結劑的支撐面粘貼在燃燒室內表面上；(3)將藥柱塞進燃燒室內部，待粘結膠固化后完成安裝。進一步限定，所述步驟具體為：(1)將燃燒室內表面(4)、藥柱(3)外徑及側支撐板(2)的設計尺寸代入公式中，式中n為側支撐板數量，b為側支撐板寬度，δ為側支撐板厚度，D為燃燒室內表面直徑，d為藥柱外表面直徑，為側支撐板(2)在燃燒室內表面(4)與藥柱(3)外表面之間的空隙占比；根據值確定側支撐板(2)的安裝數量；所述底支撐板(1)的安裝數量大于等于3個；(2)在底支撐板和側支撐板的一個支撐面上涂抹粘結膠，將底支撐板涂抹粘結劑的支撐面粘貼在燃燒室端面封頭的內壁上，且使底支撐板在燃燒室端面封頭的內壁上均勻布置；將側支撐板涂抹粘結劑的支撐面粘貼在燃燒室內表面上，且使側支撐板在燃燒室內表面上均勻分布；(3)粘貼好底支撐板和側支撐板后，將藥柱塞進燃燒室內部，待粘結膠固化后完成安裝。進一步限定，所述粘結膠為D03硅橡膠。與現有技術相比，本專利技術具有以下優點：1、本專利技術在燃燒室端面封頭的內壁上設置有底支撐板，且底支撐板均勻布置在燃燒室端面封頭的內壁上；在燃燒室內表面上設置有側支撐板，且側支撐板均勻布置在燃燒室內表面；同時側支撐板的內側面與藥柱的外表面之間留有0.1㎜～0.3㎜的間隙；通過設計支撐板尺寸b、δ，保證支撐板之間的間隙空間占比(即)足夠大，能夠保證氣流從藥柱與燃燒室內壁之間順暢地流過，使藥柱表面通氣均勻，不會在藥柱表面產生應力，能夠避免藥柱表面因受力不均而導致地開裂，很好地保證了藥柱的完整性和固體火箭發動機運行時的安全性。2、本專利技術通過底支撐板和側支撐板的配合使用，不會由于搬運和運輸導致藥柱懸空而產生晃動，保證了燃燒室的安全，同時在底支撐板和側支撐板的支撐面上涂抹D03硅橡膠，增加了藥柱的牢固程度。3、本專利技術所用的底支撐板和側支撐板均為三元乙丙橡膠板，三元乙丙橡膠板具有獨特的耐高溫、耐燒蝕性能；在固體火箭發動機工作時，由于三元乙丙橡膠板的延伸率高，對藥柱表面有緩沖、應力釋放的作用，能很好地改善了藥柱的受力情況。附圖說明圖1為本專利技術固體火箭發動機端面燃燒藥柱的支撐裝置安裝位置示意圖；圖2為本專利技術固體火箭發動機端面燃燒藥柱及支撐裝置的軸向剖視圖；其中，1-底支撐板，2-側支撐板，3-藥柱，4-燃燒室內表面。具體實施方式下面結合附圖及實施例對本專利技術的技術方案進行進一步地解釋說明，但本專利技術并不限于以下說明的實施方式。參見圖1和圖2，本專利技術用于固體火箭發動機端面燃燒藥柱的支撐裝置包括燃燒室和藥柱3，藥柱3安裝在燃燒室內部，在藥柱3的外表面與燃燒室內表面之間設置有支撐件；支撐件包括底支撐板1和側支撐板2，底支撐板1設置在藥柱的頭部，且底支撐板1粘結在燃燒室端面封頭的內壁上，底支撐板1沿著燃燒室端面封頭的中心向外延伸并均勻布置；側支撐板2設置在藥柱的外部側面，且側支撐板2粘結在燃燒室內表面4上，側支撐板2沿著燃燒室內表面4的周向均勻分布本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.用于固體火箭發動機端面燃燒藥柱的支撐裝置，包括燃燒室以及連接在燃燒室內部的藥柱(3)，其特征在于，所述藥柱(3)的外表面與燃燒室內表面(4)之間設置有支撐件；/n所述支撐件包括底支撐板(1)和側支撐板(2)，所述底支撐板(1)設置在藥柱(3)的頭部，所述側支撐板(2)設置在藥柱(3)的外部側面，所述底支撐板(1)和側支撐板(2)是非連接的。/n

【技術特征摘要】
1.用于固體火箭發動機端面燃燒藥柱的支撐裝置，包括燃燒室以及連接在燃燒室內部的藥柱(3)，其特征在于，所述藥柱(3)的外表面與燃燒室內表面(4)之間設置有支撐件；
所述支撐件包括底支撐板(1)和側支撐板(2)，所述底支撐板(1)設置在藥柱(3)的頭部，所述側支撐板(2)設置在藥柱(3)的外部側面，所述底支撐板(1)和側支撐板(2)是非連接的。


2.如權利要求1所述的用于固體火箭發動機端面燃燒藥柱的支撐裝置，其特征在于，所述底支撐板(1)連接在燃燒室端面封頭的內壁上，且底支撐板(1)沿著燃燒室端面封頭的內壁均勻布置。


3.如權利要求1或2所述的用于固體火箭發動機端面燃燒藥柱的支撐裝置，其特征在于，所述側支撐板(2)連接在燃燒室內表面(4)上，且側支撐板(2)沿著燃燒室內表面(4)的周向均勻布置。


4.如權利要求3所述的用于固體火箭發動機端面燃燒藥柱的支撐裝置，其特征在于，所述側支撐板(2)的內側面與藥柱(3)的外表面之間留有0.1㎜～0.3㎜的間隙。


5.如權利要求3所述的用于固體火箭發動機端面燃燒藥柱的支撐裝置，其特征在于，所述底支撐板(1)和側支撐板(2)均為三元乙丙橡膠板。


6.如權利要求5所述的用于固體火箭發動機端面燃燒藥柱的支撐裝置，其特征在于，所述底支撐板(1)有6個，且底支撐板(1)沿著燃燒室端面封頭的周向均勻分布；所述側支撐板(2)有3個，且側支撐板(3)沿著燃燒室的周向均勻分布。


7.基于權利要求1所述的用于固體火箭發動機端面燃燒藥柱的支...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬俊，王浩靜，姚挺，陳銘德，樊黎君，周倩倩，黃微波，
申請(專利權)人：西安航科等離子體科技有限公司，
類型：發明
國別省市：陜西;61