一种导弹发动尾喷管橡胶堵盖的制作方法
【专利说明】一种导弹发动尾喷管橡胶堵盖
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技术领域
[0002]本发明涉及固体火箭发动机壳体结构，具体涉及一种导弹发动尾喷管橡胶堵盖。
[0003]
【背景技术】
[0004]尾喷管是发动机结构中的重要部件之一，作为发动机的能量转换装置，它使高温燃气的热能转换为燃气的动能，从而产生推力。同时，它又是燃气流量的控制装置，能使燃烧室内建立一定的工作压力。在发动机尾喷管设计中，为使发动机具有较好的性能，在满足总体要求的前提下，同时考虑到点火建压、燃烧室密封和承受发射箱内外压的要求，故需着重解决堵盖结构设计的适应性问题。
[0005]现有发动机尾喷管堵盖主要采用双橡胶堵盖和铝堵盖两种结构形式。双橡胶堵盖结构的问题主要是:结构相对复杂，工艺控制较难，可靠性相对较低。铝堵盖结构的问题主要是:发动机工作初期，铝堵盖不能完全烧溶，喷出物相对较大，对燃气舵等弹上设备存在击伤等隐患。
[0006]
【发明内容】
[0007]为解决上述技术问题，本发明是通过以下的技术方案实现的，一种导弹发动尾喷管橡胶堵盖，包括喉衬、前橡胶层、后橡胶层和堵盖夹布；喉衬采用毡碳/碳复合材料，通过730胶将喉衬与前后橡胶层组合件在喉衬扩张段处进行粘接；组合件是由前橡胶层和后橡胶层在模具中粘接固化而成，中间夹有堵盖夹布进行加强；前橡胶层和后橡胶层采用丁腈橡胶材料；堵盖夹布为丁腈耐油胶布。
[0008]进一步，喉部的扩张段由半径50mm的弧面和15.5°的斜面构成，作为粘接面用于粘接橡胶堵盖。
[0009]优选地，前橡胶层的前端内圆为Φ65.2mm,外圆为Φ68.8mm,后端内圆为Φ75.3mm,外圆为Φ76.5mm,轴向厚度为0.6mm ;其外圆面由径50mm的弧面和15.5。的斜面构成了粘接面，配合喉衬的粘接型面。后橡胶层的内圆为Φ73.4mm,外圆为Φ74.6mm,斜面为15.5°，型面均为等厚度，厚度为0.6mm。
[0010]本发明由于采用了尾喷管橡胶堵盖结构，与现有技术相比，其优点和有益效果是:1)能够承受内外压力，简化了原双橡胶堵盖的设计结构，工艺操作方便；减少发动机工作时的喷出物，保证地面设备安全。
[0011]2)能够同时承受内外压力，简化了原双橡胶堵盖的设计结构，工艺操作方便；
3)减少采用铝堵盖造成发动机工作时的喷出物，保证燃气舵等弹上设备安全。
[0012]
【附图说明】
[0013]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为本发明导弹发动尾喷管橡胶堵盖结构示意图。
[0014]
【具体实施方式】
[0015]参见示出本发明实施例的附图，下文将更详细地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本发明的范围。
[0016]如图1所示，是本发明导弹发动尾喷管橡胶堵盖的结构示意图。
[0017]所述喉衬I采用毡碳/碳复合材料，通过730胶将喉衬I与前后橡胶层组合件在喉衬I扩张段处进行粘接，胶层厚度不大于0.1 ;所述组合件是由前橡胶层2和后橡胶层3在模具中粘接固化而成，中间夹有堵盖夹布4进行加强，前橡胶层2和后橡胶层3都是丁腈橡胶材料，堵盖夹布4为丁腈耐油胶布。
[0018]所述喉衬I采用了最近的毡碳/碳复合材料，考虑到气动型面，故确定喉部的扩张段由半径50mm的弧面和15.5°的斜面构成，同时作为粘接面用于粘接橡胶堵盖。作为粘接面和尾部气流的冲刷面，对喉衬I的表面状态要求较严格，其中粗糙度要求达到了 3.2，并要求不允许有肉眼可见的分层、疏松、剥落、裂纹等缺陷，同时不允许有纵向阴影条纹，环向阴影条纹总数不得多于10条，条纹间距不小于5mm。
[0019]所述前橡胶层2采用丁腈橡胶材料，考虑到发动机气密试验时所承受的内压，即压强为0.03MPa，保压lOmin，同时根据喉衬型面进行适应性设计，故其前端内圆为Φ65.2mm，外圆为Φ68.8mm，后端内圆为Φ75.3mm，外圆为Φ76.5mm，轴向厚度为0.6mm。其外圆面由径50mm的弧面和15.5°的斜面构成了粘接面,配合喉衬的粘接型面。同时对橡胶层表面状态和强度提出相关要求，即要求制品表面不允许有气泡、杂质、皱折及凹凸等缺陷，同时要求其邵氏硬度达到为70±5。
[0020]所述后橡胶层3采用丁腈橡胶材料，考虑到其主要承受发射箱内部的外压，即外压为0.03MPa，同时根据喉衬型面进行适应性设计，故其内圆为Φ73.4πιπι，外圆为Φ74.6mm，斜面为15.5°，型面均为等厚度，即0.6mm。同时对橡胶层表面状态和强度提出相关要求，即要求制品表面不允许有气泡、杂质、皱折及凹凸等缺陷，同时要求其邵氏硬度达到为70±5。
[0021]所述堵盖夹布4采用丁腈耐油胶布，考虑到堵盖夹布4主要是对前后橡胶层的粘接结构进行加强，同时考虑到工艺实施的要求，故确定采用0.3mm厚，外圆Φ86πιπι，并由6个宽11、内圆为Φ60πιπι的尖角组成的结构，同时要求堵盖夹布4表面光滑，无划痕、无皱褶等缺陷，夹布两侧的胶层要求等厚度，生胶厚度约为1mm。
[0022]发动机根据总体任务书的指标要求，进行了相应的药型设计，为了尽可能的提高能量转换效率，确定了相应的喉衬的气动型面。然后根据发动机堵盖承受内外压的设计要求，故明确其堵盖采用橡胶堵盖的结构形式。若不采用此橡胶堵盖结构，主要问题是双橡胶堵盖结构相对复杂，工艺控制较难，可靠性相对较低；而铝堵盖在发动机工作初期，其喷出物相对较大，对燃气舵等弹上设备等造成一定威胁。若采用此橡胶堵盖结构，能够同时承受内外压力，简化了原双橡胶堵盖的设计结构，工艺操作方便；减少采用铝堵盖造成发动机工作初期坚硬及较大质量的喷出物，保证燃气舵等弹上设备安全。以直径340mm发动机为例，根据总体任务书，明确了发动机的总体设计状态，从而明确了尾喷管的气动型面，同时根据总体对于堵盖要承受内外压的要求，故适应性的采用橡胶堵盖的结构形式，即通过730胶将喉衬与橡胶堵盖在喉衬扩张段处进行粘接，从而保证其密封可靠和结构稳定。
[0023]该结构已在该型号中应用，产品工艺性与可生产性已得到验证，并通过了数十次次地面试车及飞行试验，结构可靠，密封有效，满足总体要求。
[0024]对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。
【主权项】
1.一种导弹发动尾喷管橡胶堵盖，其特征在于，包括喉衬、前橡胶层、后橡胶层和堵盖夹布； 所述喉衬采用毡碳/碳复合材料，通过730胶将喉衬与前后橡胶层组合件在喉衬扩张段处进行粘接； 所述组合件是由前橡胶层和后橡胶层在模具中粘接固化而成，中间夹有堵盖夹布进行加强； 所述前橡胶层和后橡胶层采用丁腈橡胶材料； 所述堵盖夹布为丁腈耐油胶布。
2.根据权利要求1所述的导弹发动尾喷管橡胶堵盖，其特征在于，所述喉部的扩张段由半径50mm的弧面和15.5°的斜面构成，作为粘接面用于粘接橡胶堵盖。
3.根据权利要求1所述的导弹发动尾喷管橡胶堵盖，其特征在于，所述前橡胶层的前端内圆为Φ65.2mm，外圆为Φ68.8mm，后端内圆为Φ75.3mm，外圆为Φ76.5mm，轴向厚度为0.6mm ;其外圆面由径50mm的弧面和15.5°的斜面构成了粘接面,配合喉衬的粘接型面。
4.根据权利要求1所述的导弹发动尾喷管橡胶堵盖，其特征在于，所述后橡胶层的内圆为Φ73.4mm,外圆为Φ74.6mm,斜面为15.5° ,型面均为等厚度,厚度为0.6mm。
5.根据权利要求1所述的导弹发动尾喷管橡胶堵盖，其特征在于，所述堵盖夹布厚度为0.3mm,两侧的胶层要求等厚度,厚度为1mm。
【专利摘要】本发明公开了一种导弹发动尾喷管橡胶堵盖，包括喉衬、前橡胶层、后橡胶层和堵盖夹布。所述喉衬采用毡碳/碳复合材料，通过730胶将喉衬与前后橡胶层组合件在喉衬扩张段处进行粘接；所述组合件是由前橡胶层和后橡胶层在模具中粘接固化而成，中间夹有堵盖夹布进行加强，前后橡胶层都是丁腈橡胶材料，堵盖夹布为丁腈耐油胶布。本发明由于采用了此尾喷管橡胶堵盖结构，与现有技术相比，其优点和有益效果是：能够承受内外压力，简化了原双橡胶堵盖的设计结构，工艺操作方便；减少发动机工作时的喷出物，保证燃气舵等弹上设备安全。
【IPC分类】F02K9-97
【公开号】CN104696110
【申请号】CN201310663458
【发明人】孙福合, 贾春宁, 刘乡芸, 乐浩
【申请人】上海新力动力设备研究所
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2013年12月10日