一种一体化双脉冲固体发动机软质隔层的制作方法

本发明涉及双脉冲固体火箭发动机技术领域，具体是涉及一种一体化双脉冲固体发动机软质隔层。

背景技术：

一体化双脉冲固体火箭发动机主要包括两段独立的药柱及其点火系统，共用一个燃烧室和喷管。燃烧室由脉冲隔离装置分隔成一脉冲燃烧室和二脉冲燃烧室，并通过脉冲隔离装置与燃烧室绝热层及点火装置的连接实现两个脉冲的隔离。作为双脉冲发动机的关键部件，脉冲隔离装置的作用是在一脉冲工作时对二脉冲药柱起到密封和热防护作用，在二脉冲工作时脉冲隔离装置在一定的压力下迅速打开，为第二脉冲提供燃气流动通道，同时打开产物不能影响发动机正常工作。

现有的脉冲隔离装置一般采用硬质隔板型，硬质隔板型主要用于质量比要求不高的小直径双脉冲发动机，其优点是一二脉冲推进剂相互影响小，可单独生产和测试，易于装配。缺点是硬质隔板作为承压结构需要一定的厚度，且材料密度高，消极质量大，无法用于大直径双脉冲发动机。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种一体化双脉冲固体发动机软质隔层，实现一二脉冲燃烧室的有效隔离，保证双脉冲固体火箭发动机可靠工作。

本发明提供一种一体化双脉冲固体发动机软质隔层，包括锥体、套筒和连接套：

所述锥体包括用于与一二脉冲燃烧室固定的第一固定部和用于与所述套筒固定的第二固定部，所述第一固定部设于所述锥体直径较大一端，所述第二固定部设于所述锥体直径较小一端；所述锥体包括三元乙丙橡胶层和碳布层；

所述套筒包括三元乙丙橡胶层、碳布层和碳纤维缠绕层；

所述连接套一端与点火装置连接，另一端与所述套筒远离所述锥体的一端连接。

在上述方案的基础上，所述第一固定部横截面呈t型。

在上述方案的基础上，所述第一固定部的垂直段和向二脉冲燃烧室延伸的一侧为碳布层，其余部分为三元乙丙橡胶层。

在上述方案的基础上，所述套筒的碳布层和碳纤维缠绕层设于三元乙丙橡胶层中间。

在上述方案的基础上，所述连接套采用金属材料。

在上述方案的基础上，所述连接套与点火装置连接一端外环面设有密封槽。

在上述方案的基础上，所述连接套与点火装置连接一端设有内螺纹孔。

在上述方案的基础上，所述第一固定部与一二脉冲燃烧室采用粘接方式连接。

在上述方案的基础上，所述第二固定部与所述套筒采用粘接方式连接。

在上述方案的基础上，所述第二固定部与所述套筒粘接面均为三元乙丙橡胶层，粘接后通过加压固化合为一体。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

本发明设计的软质隔层，实现了双脉冲发动机的脉冲隔离，通过锥体与一二脉冲的绝热层的粘接及连接套与点火装置的连接密封可实现一体化成型，该方法简化了一体化成型工艺，能有效减少消极质量，提高发动机质量比。

附图说明

图1为本发明实施例的一体化双脉冲固体发动机软质隔层；

图2为本发明实施例的一体化双脉冲固体发动机软质隔层的锥体；

图3为本发明实施例的一体化双脉冲固体发动机软质隔层的套筒；

图4为本发明实施例的一体化双脉冲固体发动机软质隔层的连接套；

图5为本发明实施例的一体化双脉冲固体发动机软质隔层的连接套左视图。

其中，1-锥体，11-第一固定部，12-第二固定部，1a-碳布层，1b-三元乙丙橡胶层，2-套筒，2a-碳纤维缠绕层，2b-碳布层，2c-三元乙丙橡胶层，3-连接套，31-密封槽，32-内螺纹孔。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

参见图1所示，本发明实施例提供一种一体化双脉冲固体发动机软质隔层，包括锥体1、套筒2和连接套3：

参见图2所示，所述锥体1包括用于与一二脉冲燃烧室固定的第一固定部11和用于与所述套筒2固定的第二固定部12，所述第一固定部11设于所述锥体1直径较大一端，所述第二固定部12设于所述锥体1直径较小一端；所述锥体1包括三元乙丙橡胶层1b和碳布层1a，增加锥体1强度，保证一脉冲工作压强下锥体1结果完整及二脉冲工作时锥体1不从锥体1根部被拉断从而产生大块碎片。

参见图3所示，所述套筒2采用环形结构，内部为一脉冲点火通道。套筒2包括三元乙丙橡胶层2c、碳布层2b和碳纤维缠绕层2a，提高套筒2强度。

参见图4所示，所述连接套3采用金属材料，嵌入隔板套筒2头部，与套筒2模压成型，另一端与点火装置连接。

本发明实施例设计的软质隔层，实现了双脉冲发动机的脉冲隔离，通过锥体1与一二脉冲的绝热层的粘接及连接套3与点火装置的连接密封可实现一体化成型，该方法简化了一体化成型工艺，能有效减少消极质量，提高发动机质量比。

参见图2所示，作为优选的实施方式，所述第一固定部11横截面呈t型，便于与一二脉冲燃烧室绝热层连接。

参见图2所示，作为优选的实施方式，所述第一固定部11的垂直段和向二脉冲燃烧室延伸的一侧为碳布层1a，其作用是在发动机一脉冲高压工作环境下保证隔层结构的完整性及在二脉冲点火隔层打开后保证锥体1的完整性，确保锥体1不从根部断开从而产生堵喷管的严重后果。其余部分为三元乙丙橡胶层1b，其特点是具有较好的耐烧蚀性，确保一脉冲工作时热量不传递到二脉冲从而导致二脉冲药柱误点燃，同时三元乙丙橡胶具有较好的延伸率，确保一脉冲工作压强下隔板随二脉冲药柱变形过程中不断拉断。

参见图3所示，作为优选的实施方式，所述套筒2的碳布层2b和碳纤维缠绕层2a设于三元乙丙橡胶层2c中间。碳纤维缠绕层2a用于提高套筒2强度。碳布层2b用于套筒2强度由高到底的过渡，避免一脉冲工作压强下套筒2从碳纤维缠绕层2a根部断开。其余部位为三元乙丙橡胶材料2c，用以提高套筒2耐烧蚀性能和抗变形能力。

参见图4、5所示，作为优选的实施方式，所述连接套3与点火装置连接一端外环面设有径向密封槽31。配合密封圈与二脉冲点火装置进行密封，实现一二脉冲的隔离。

参见图4、5所示，作为优选的实施方式，所述连接套3与点火装置连接一端设有内螺纹孔32。通过与点火装置螺钉的配合，实现与点火装置的连接。

作为优选的实施方式，连接套3采用金属材料，嵌入隔板套筒2头部，与套筒2模压成型。参见图1所示，锥体1和套筒2分别模压成型后，所述第一固定部11与一二脉冲燃烧室通过粘接面k2、k3与燃烧室绝热层粘接，由于软质隔层的第一固定部11材料与燃烧室绝热层材料相同，因此可粘接固化成一体。

作为优选的实施方式，参见图1所示，所述第二固定部12与所述套筒2通过粘接面k1粘接固化成型。所述第二固定部12与所述套筒2粘接面均为三元乙丙橡胶层，粘接后通过加压固化合为一体。

软质隔层工作过程：一脉冲发动机工作时软质隔层随二脉冲药柱一起变形，起到隔热和密封作用。二脉冲发动机点火后隔层能在较低压强下从锥体1和套筒2连接处l(参见图1所示)打开，打开后锥体1被燃烧室绝热层拉住，套筒2通过连接套3与点火装置连接，因此不会产生碎片对燃烧室及喷管造成破坏或堵塞。

本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。

说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。