一种宽温使用柔性接头及柔性喷管的制作方法

文档序号:25737885发布日期:2021-07-06 18:47阅读:221来源:国知局
一种宽温使用柔性接头及柔性喷管的制作方法

本申请涉及固体火箭发动机技术领域,具体涉及一种宽温使用柔性接头及柔性喷管。



背景技术:

目前,固体火箭发动机具有使用安全性好,可靠性高,储存性能好,密度比冲高及勤务处理方便等优点,其在导弹领域成为了主要的动力装置,在航天领域也被广泛应用。柔性喷管是固体火箭发动机的关键部件之一,是发动机能量转换和实现推力矢量控制的装置,它通常由活动体、固定体,柔性接头及作动器组成的。柔性接头作为柔性喷管的核心部件,通过柔性接头的变形,达到柔性喷管摆动的目的。

柔性接头由前法兰、后法兰、增强件和弹性件四部分组成。增强件为柔性接头提供了抵抗发动机压强的刚度,在工作过程中主要承受由燃烧室压强、摆动角度引起的内侧环向压缩应力。弹性件为柔性接头提供了摆动所需的自由度,其利用橡胶材料剪切模量远小于压缩模量极易发生剪切变形的特性,使得柔性接头在收到侧向力时发生扭转,带动喷管型面按要求摆动。由弹性件和增强件粘合起来的柔性接头工作环境恶劣,在工作过程承受发动机内部高压、高温载荷,因此,柔性接头必须具备较高的结构强度、优异的抗高温烧蚀性能以及良好的环境适应性。

现有技术中,弹性件是超弹性材料,因超弹性材料的特性(不可压缩性、内部存在前兆体),所以在工作时容易产生疲劳破坏,具体地,弹性件易发生裂纹扩展性破坏;又由于高温、高压的工作环境,增强件易产生高频圆周波屈曲及体积压缩破坏。由弹性件和增强件粘合起来的柔性接头工作环境恶劣,在工作过程承受发动机内部高压、高温载荷,因此,柔性接头必须具备较高的结构强度、优异的抗高温烧蚀性能以及良好的环境适应性,在某些场景中,需要柔性接头能够在较宽的温度范围(如-60℃-+60℃)内正常适用,但目前现有的柔性接头还没有适应宽温环境使用的。主要是亟待研发出宽温使用的增强件和弹性件,而且两者需要可靠地粘合起来整体作为柔性接头适应宽温环境的使用要求。

但是,目前传统的金属材料增强件均不能满足宽温环境使用要求,亟待研发满足宽温环境使用要求的复合材料增强件。复合材料增强件与传统工艺设计方法制作的复合平板材料件应用工况不同,传统复合平板材料受到的应力方向主要是沿着平面方向的拉伸、压缩和垂直于平面方向的弯曲,传递的主要是拉伸应力,不能很好满足在实际应用工况中受到的复杂多变的剪切应力和弯矩的需求,因此,按照传统复合平板材料设计方式无法满足柔性接头的结构刚度和传力功能。

再者,虽然目前传统的硅橡胶弹性材料在宽温域范围内剪切性能稳定,具有优异的耐高低温(-60℃-+60℃)和耐辐射、臭氧、溶剂等性能,优于许多传统的弹性材料,非常适合柔性接头较苛刻的工作环境要求,但是硅橡胶作为弹性件材料存在粘接较难等不足,因为分子链极性不强,反应活性较低以及不兼容的化学表面,很难与增强件材料(金属或者复合材料,尤其是复合材料)之间形成有效的粘接,降低了柔性接头使用的可靠性。

总之,现有的增强件和弹性件及其粘接制作的柔性接头,不再能满足固体火箭发动机高速发展的宽温环境使用要求,如在某些场景中,需要柔性接头能够在较宽的温度范围(如-60℃-+60℃)内正常适用。



技术实现要素:

针对现有技术中存在的缺陷,本申请的目的在于提供一种宽温使用柔性接头及柔性喷管,实现了轻量化设计,提升了整个柔性接头的工作稳定性和受力性能,具有在较宽的温度范围(如-60℃-+60℃)内正常工作的环境适应性能。

为达到以上目的,采取的技术方案是:一种宽温使用柔性接头,包括前法兰、后法兰、多层弹性件和多层增强件,所述前法兰和后法兰之间通过多层弹性件和多层增强件相连;所述弹性件采用加成型液体硅橡胶材料;所述增强件采用高强度的碳/酚醛复合材料;所述弹性件和增强件均为球环状薄片结构,多层增强件和多层弹性件交替粘接;所述增强件的最短弧长比弹性件的最短弧长更长,且在增强件相对弹性件长出的部分填充动密封不硫化腻子。

优选地,所述前法兰和后法兰均采用高强度钢材料。

优选地,所述多层弹性件为相匹配的n+1层同球心设置的球环状弹性薄片,所述多层增强件为相匹配的n层同球心设置的球环状刚性薄片,n为自然数;所述n+1层球环状弹性薄片和n层球环状刚性薄片呈交替间隔粘接。

优选地,所述多层弹性件和多层增强件形成一个整体,并与后法兰热硫化粘接形成热粘复合体,所述热粘复合体与前法兰通过冷胶粘剂粘接形成同球心的连接体。

优选地,所述增强件进行差异性叠层设计,分别包含大口、中段和小口,所述大口为长、短碳纤维预浸料交替铺放,所述中段用环向碳纤维预浸料补强,所述小口用长碳纤维预浸料堆叠。

优选地,所述增强件采用热压固化工艺制作而成。

优选地,所述增强件的内、外表面部分采用碳纤维缎纹织物。

本申请还公开了一种柔性喷管,包括活动体、固定体和如上述的宽温使用柔性接头;所述活动体固定连接所述柔性接头的后法兰,所述固定体固定连接所述柔性接头的前法兰。

优选地,所述前法兰和后法兰均采用高强度钢材料;所述多层弹性件为相匹配的n+1层同球心设置的球环状弹性薄片,所述多层增强件为相匹配的n层同球心设置的球环状刚性薄片,n为自然数;所述n+1层球环状弹性薄片和n层球环状刚性薄片呈交替间隔粘接;所述多层弹性件和多层增强件形成一个整体,并与后法兰热硫化粘接形成热粘复合体,所述热粘复合体与前法兰通过冷胶粘剂粘接形成同球心的连接体。

优选地,所述增强件进行差异性叠层设计,分别包含大口、中段和小口,所述大口为长、短布带交替铺放,所述中段用环向布带补强,所述小口用长布带堆叠;所述增强件采用热压固化工艺制作而成。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括:

本申请的一种宽温使用柔性接头及柔性喷管,柔性接头的弹性件采用低温(-60℃-+60℃)性能优异的加成型液体硅橡胶材料,相对于传统的超弹性材料,本申请的疲劳特性更好,更不容易产生裂纹扩展性破坏。

增强件采用高强度的碳/酚醛复合材料;用高强度的碳/酚醛复合材料的增强件代替传统金属材料增强件,既能提供一定的强度和刚度,承担来自燃烧室高温燃气所产生的轴向压缩应力和拉伸应力,又能实现轻量化设计,减少了重量,将增强件的整体质量降低了50%左右,克服传统金属增强件会存在的金属疲劳,提升了整个柔性接头的工作稳定性,同时减轻整个柔性喷管的消极质量,极大提升了固体火箭发动机的性能;

增强件和弹性件均为多层,且均为球环状薄片结构,两者交替粘接而成;相比于传统金属材料增强件,高强度的碳/酚醛复合材料的增强件的外表面具有更好的粘接性能,而且,复合材料增强件制成型后,表面打磨粗糙,涂刷一层环氧丙基三烷氧基硅烷,在后续成型过程中与特制的加成型液体硅橡胶材料的弹性件共硫化在一起并与前法兰、后法兰制作成为柔性接头,使得柔性接头受到横向剪切应力时不会出现增强件和弹性件之间的界面脱粘的情况,相对于传统的复合平板材料的增强件,既能承受拉伸应力,又能很好承受复杂多变的剪切应力和弯矩,提升了整个柔性接头的工作稳定性和受力性能;

同时,高强度的碳/酚醛复合材料的增强件具有良好的抗烧蚀、隔热性能,可以简化柔性喷管设计,无须设计专门的柔性接头热防护装置;增强件的最短弧长比弹性件的最短弧长更长,在增强件相对弹性件长出的部分填充动密封不硫化腻子,作为柔性接头的防热结构使用,结构简单,防热性能良好。

本发明的碳纤维/环氧树脂型增强件和特制的加成型液体硅橡胶材料的弹性件一起制成的柔性接头,两者各项良好的性能予以综合,经过大量实验验证,表现出其制成的柔性接头具有适应宽温(-60℃-+60℃)环境使用的优异性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的柔性接头连接于柔性喷管的局部示意图;

图2为本申请实施例提供的柔性接头局部结构示意图;

图3为本申请实施例提供的柔性接头横截面剖视图;

附图标记:1、柔性接头;2、固定体;3、活动体;4、理论摆心;11、后法兰;12、前法兰;13、弹性件;14、增强件。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

如图1所示,本申请公开了一种宽温使用柔性接头的实施例,包括前法兰12、后法兰11、多层弹性件13和多层增强件14,前法兰12和后法兰11之间通过多层弹性件13和多层增强件14相连。

弹性件13采用低温性能优异的特制的加成型液体硅橡胶材料,能适应更低的低温,拓展了整个柔性接头的环境适应性;增强件14采用高强度的碳/酚醛复合材料,由于碳/酚醛具有良好的抗烧蚀、隔热性能,多层增强件14变相简化了柔性接头,无须为柔性接头专门设计热防护装置。减轻了整个柔性接头的重量。弹性件13和增强件14均为球环状弹性薄片结构,多层增强件14和多层弹性件13交替粘接形成一个整体。

如图2和图3所示,所有的弹性件13和增强件14具有同一个球心(即理论摆心4),增强件14的最短弧长(一个球环的最短弧长即如图3所示的横截面弧长)比弹性件13的最短弧长更长,且在增强件14相对弹性件13长出的空隙中填充动密封不硫化腻子,动密封不硫化腻子能够有效防止火箭发射产生的高温传递至弹性件13。

优选地,增强件14的最短弧长比弹性件13的最短弧长长1/3~1/2,这样更好填充动密封不硫化腻子。

在一个实施例中,前法兰12和后法兰11均采用高强度钢材料,前法兰12和后法兰11用于将柔性接头1固定在柔性喷管上,连接牢固可靠。

在一个实施例中,多层弹性件13为相匹配的n+1层同球心设置的球环状弹性薄片,多层增强件14为相匹配的n层同球心设置的球环状刚性薄片,n为自然数;n+1层球环状弹性薄片和n层球环状刚性薄片呈交替间隔粘接形成一个牢固的整体,且具有同一球心。优选地,如图3所示,n为3,4层球环状弹性薄片和3层球环状刚性薄片交替间隔粘接。

在一个实施例中,弹性件13的厚度为0.5mm~3mm,增强件14厚度为0.9mm~6mm。

在一个实施例中,多层弹性件13和多层增强件14形成一个整体,并与后法兰11热硫化粘接形成热粘复合体,热粘复合体与前法兰12通过冷胶粘剂粘接形成同球心的连接体。多层弹性件13和多层增强件14形成的整体,与后法兰11热硫化粘接处理,连接稳固可靠,热粘复合体与前法兰12通过冷胶粘剂粘,组装简便高效。

在一个实施例中,柔性接头1采用多层弹性件13和增强件14交替间隔粘接而成,而增强件14本身同样采用多层碳纤维预浸料叠层设计而成。具体地,增强件14进行差异性叠层设计而成,分别包含大口、中段和小口,大口、中段和小口均为碳纤维预浸料形成的布带铺设而成,大口为长、短布带交替铺放,中段用环向布带补强,小口用长布带堆叠。相比于传统复合平板材料设计方式,本申请的增强件14由于是球环状,特意采用差异性叠层设计,使得增强件14既能承受拉伸应力,又能很好承受复杂多变的剪切应力和弯矩,提升了整个柔性接头的工作稳定性和受力性能。

进一步地,增强件14采用热压固化工艺制作而成。大口、中段和小口多层叠放之后,进行热压固化形成一个整体,具有良好的抗烧蚀、隔热性能。

优选地,在每层增强件14的内、外表面部分均采用碳纤维缎纹织物。碳纤维缎纹织物的规格为12k。

本申请的加成型液体硅橡胶材料是专门特制的,具体地,低温性能优异的加成型液体硅橡胶材料,其特制的方法包括以下步骤:

q1.增粘剂的制备:

在有机溶剂中,加入高含氢(含氢量≥1.5%)硅油、kh570、kh560,加入铂系催化剂,加入一滴二丁基锡二月桂酸酯催化剂,恒温90-105℃共7小时。将反应完成后的液体在温度160℃下减压蒸馏8小时,取剩余液体(底物);

反应方程式如下:

其中n=5~100,m=30~1000;

q2.液体硅橡胶基胶的制备:

用乙烯基硅油、八(2,3-环氧丙氧丙基)t8-poss(cas登记号:164017-77-0)与白炭黑在密炼机中密炼,在温度100-120℃下密炼4h-6h,最好5h,得到液体硅橡胶基胶;

q3.交联剂的制备:

在有机溶剂中八乙烯基t8-poss,溶解完全,然后加入铂系催化剂,在搅拌的情况下升温到100-120℃搅拌0.5-1小时,然后滴加含氢(含氢量≥0.2%)硅油,加完后继续反应0.5-1小时;在反应后的液体中加入活性炭,搅拌0.5-1小时以吸附催化剂,然后常压过滤以除去催化剂。用最后真空减压除去有机溶剂,降温至室温,得到交联剂;

反应方程式如下:

其中r=乙烯基,a=3~50,b=30~200;

q4.粘结性的液体硅橡胶的制备:用正交试验的方法调整增粘剂和交联剂在液体硅橡胶基胶中的用量,使得对碳纤维/环氧树脂复合材料具有最佳的粘结效果。

进一步地,步骤q1中高含氢硅油的含量为80-100重量份,kh570的含量为20-40重量份,kh560的含量为30-50重量份,有机溶剂的含量为150-250重量份,催化剂的含量为0.1-1重量份。

进一步地,步骤q2中乙烯基硅油的含量为100重量份,八(2,3-环氧丙氧丙基)t8-poss含量为1-5重量份,白炭黑的含量为30-50重量份。

进一步地,步骤q3中八乙烯基t8-poss的含量为2-8重量份,催化剂的含量为0.01-1重量份,含氢硅油的含量为80-120重量份,有机溶剂的含量为100-150重量份。

进一步地,步骤q4中100重量份液体硅橡胶基胶中增粘剂的用量为1-20重量份,交联剂的用量为0.1-5重量份。

进一步地,的铂系催化剂为四氢呋喃配位的铂催化剂、甲基乙烯基硅氧烷配位的铂催化剂、邻苯二甲酸二乙酯配位的铂催化剂、氯铂酸异丙醇溶液或氨羟基聚硅氧烷配位的热敏性铂催化剂中的一种。

进一步地,调整增粘剂和交联剂在液体硅橡胶基胶中的用量的规则是正交试验法。使得对碳纤维/环氧树脂复合材料具有最佳的粘结效果。

加成型液体硅橡胶,其对碳纤维/环氧树脂复合材料具有特定粘结性,原因是本发明的加成型液体硅橡胶中含有经过环氧改性的活性组分,改善了硅橡胶与碳纤维/环氧树脂复合材料表面的相容性,使硅橡胶更好的“润湿”复合材料的表面。这样使得:①减小了两种材料在粘接界面上分子间的距离,增加了两种材料的分子间作用力;二、使加成型液体硅橡胶在固化前更容易渗入复合材料表面的微观缝隙和凹凸之处(每一种材料表面都不是绝对光滑的,肉眼看似光滑的材料表面在微观上都是粗糙的),硅橡胶固化后便形成较强的机械“锁”力;三、促进界面处的分子布朗运动加强,有利于两种材料相互渗透,或形成分子间氢键,增加粘接力。环氧改性的加成型液体硅橡胶有效解决现有之加成型液体硅橡胶与碳纤维/环氧树脂复合材料粘结性差的问题。

具体地,在一个实施例中,提供了一种对碳纤维/环氧树脂复合材料具有特定粘结性的加成型液体硅橡胶制备方法,具体步骤如下:

1)取75.00g甲苯有机溶剂于三口烧瓶中,加入质量为20.00g的kh570和25.00g的kh560,接上温度计和冷凝回流装置,加入0.10mol/l的四甲基二乙烯基硅氧烷配位pt配合物(铂系催化剂)的甲苯溶液0.50ml,加入50.00g高含氢硅油,在100℃下搅拌回流7小时。将反应后的液体,在真空度-0.09mpa,温度160℃下,减压蒸馏8小时。馏出物为溶剂甲苯,底物为增粘剂;

2)取50.00g乙烯基硅油、2.50g八(2,3-环氧丙氧丙基)t8-poss与25.0g白炭黑在密炼机中密炼,在100℃下密炼5h,得到液体硅橡胶基胶。

3)在500ml三口圆底烧瓶上配置温度计、冷凝管,将溶解了8.00g八乙烯基t8-poss的100.00g无水乙醚加入烧瓶中,在干燥氮气保护下,升温至40℃。待poss原料溶解完后,恒温40℃0.5小时。然后加入0.10mol/l的氯铂酸异丙醇溶液(铂系催化剂)1.00ml,接着滴加120.00g含氢量为0.15%(以下若非特别说明,则均指wt%)数均分子量为2.0万的甲基含氢硅油。加完后继续反应0.5h,加入3g活性碳,在室温下搅拌1小时,过滤后真空条件下除去溶剂得到粘状的流动液体,即得到一种含有poss的新型交联剂。其中增粘剂中n=5~100,m=30~1000;交联剂中a=3~50,b=30~200;它们本身并非纯净物,分子式中的这两个值在此范围内。

4)取50.00g液体硅橡胶基胶、10.00g增粘剂与2.50g交联剂在密炼机中密炼,在室温(25℃)下密炼1h,得到特定粘接性加成型液体硅橡胶生胶。

按照gb/t528-2009规定的方法测定硫化后硅橡胶的拉伸强度和拉断伸长率,按照iso-2285-2013规定的方法测定硫化后硅橡胶的永久变形率,按照gb/t12830-2008规定的方法测定硫化后硅橡胶与粘接材料之间的剪切强度,gb/t531-2009规定的方法测定硫化后硅橡胶的邵氏硬度。测试结果:邵氏硬度(ha)为42,拉伸强度(mpa)为10.1,断裂伸长率(%)为759,拉伸永久变形率(%)为3.5,剪切强度(mpa)为6.5;同时给出了对比例(市售东莞某硅胶科技有限公司lsr96型号加成型硅橡胶)的测试结果:邵氏硬度(ha)为38,拉伸强度(mpa)为5.6,断裂伸长率(%)为658,拉伸永久变形率(%)为5.5,剪切强度(mpa)为1.5。

本申请的柔性接头1,其弹性件13采用低温性能优异(-60℃至+60℃)的加成型硅橡胶材料,相对于传统的超弹性材料,本申请的疲劳特性更好,更不容易产生裂纹扩展性破坏。增强件14采用高强度的碳/酚醛复合材料;用高强度的碳/酚醛复合材料的增强件14代替传统金属材料增强件,既能提供一定的强度和刚度,承担来自燃烧室高温燃气所产生的轴向压缩应力和拉伸应力,又能实现轻量化设计,减少了重量,将增强件14的整体质量降低了50%左右,克服了传统金属增强件会存在的金属疲劳,提升了整个柔性接头的工作稳定性,减轻整个柔性喷管的消极质量,极大提升了固体火箭发动机的性能;

增强件14和弹性件13均为多层,且均为球环状薄片结构,两者交替粘接而成;相比于传统金属材料增强件,高强度的碳/酚醛复合材料的增强件14的外表面具有更好的粘接性能,加成型液体硅橡胶材料的弹性件13同样具有更好的粘接性能,而且,复合材料增强件制成型后,表面打磨粗糙,涂刷一层环氧丙基三烷氧基硅烷,在后续成型过程中与特制的加成型液体硅橡胶材料的弹性件共硫化在一起并与前法兰、后法兰制作成为柔性接头,使得柔性接头1受到横向剪切应力时不会出现增强件14和弹性件13之间的界面脱粘的情况,相对于传统的复合平板材料的增强件,既能承受拉伸应力,又能很好承受复杂多变的剪切应力和弯矩,提升了整个柔性接头的工作稳定性和受力性能;

同时,高强度的碳/酚醛复合材料的增强件14具有良好的抗烧蚀、隔热性能,可以简化柔性喷管设计,无须设计专门的柔性接头1热防护装置;增强件14的最短弧长比弹性件13的最短弧长更长,在增强件14相对弹性件13长出的部分填充动密封不硫化腻子,作为柔性接头1的防热结构使用,结构简单,防热性能良好。

如图1所示,本申请还公开了一种柔性喷管,包括活动体3、固定体2和如上述的宽温使用柔性接头1;活动体3固定连接柔性接头1的后法兰11,固定体2固定连接所述柔性接头1的前法兰12。采用该柔性接头1连接的柔性喷管,简化了柔性喷管的设计结构,缩小了整个柔性喷管占用的空间。

进一步地,多层弹性件13为相匹配的n+1层同球心设置的球环状弹性薄片,所述多层增强件14为相匹配的n层同球心设置的球环状刚性薄片,n+1层球环状弹性薄片和n层球环状刚性薄片呈交替间隔粘接形成一个牢固的整体,n为自然数。在一个实施例中,弹性件13的厚度为0.5mm~3mm,增强件14厚度为0.9mm~6mm。

在一个实施例中,多层弹性件13和多层增强件14形成一个整体,并与后法兰11热硫化粘接形成热粘复合体,热粘复合体与前法兰12通过冷胶粘剂粘接形成同球心的连接体。多层弹性件13和多层增强件14形成的整体,与后法兰11热硫化粘接处理,连接稳固可靠,热粘复合体与前法兰12通过冷胶粘剂粘,组装简便高效。

进一步地,增强件14本身同样采用多层碳纤维预浸料叠层设计而成。具体地,增强件14进行差异性叠层设计而成,分别包含大口、中段和小口,大口、中段和小口均为碳纤维预浸料形成的布带铺设而成,大口为长、短布带交替铺放,中段用环向布带补强,小口用长布带堆叠。增强件14采用热压固化工艺制作而成。大口、中段和小口多层叠放之后,进行热压固化形成一个整体,具有良好的抗烧蚀、隔热性能。

进一步地,增强件14制成型后,表面打磨粗糙,涂刷一层环氧丙基三烷氧基硅烷,进一步改善弹性件13(硅橡胶)与增强件14(碳纤维/环氧树脂复合材料)表面的相容性,提升了两者的粘接性能,在后续成型过程中与橡胶材料的弹性件13共硫化。

在一个实施例中,柔性接头1接头球半径r99.8mm,接头角50°,接头内外角差12°;其中弹性件7层,厚度1.8mm,宽度19.8mm,材料为高性能硅橡胶;增强件6件,厚度3mm,宽度30.3mm,材料为碳/酚醛。前法兰、后法兰材料采用高强度钢30crmnsia。该柔性接头适应环境温度-55℃~+60℃,重量较合金钢材料增强件减轻1/3,最大摆角达到8℃,且结构简单、紧凑,省略了专门的防热结构。

本申请的柔性喷管,采用上述柔性接头进行连接,实现了柔性喷管整体轻量化设计,减少了重量,减少了振动,克服了金属疲劳,减轻整个柔性喷管的消极质量,极大提升了固体火箭发动机的性能。

弹性件具有采用低温性能优异的硅橡胶材料,拓宽了整个柔性喷管的温度适应宽度,具有更好的环境适应性能,高强度的碳/酚醛复合材料的增强件14具有良好的抗烧蚀、隔热性能,简化了柔性喷管设计,无须设计专门的柔性接头1热防护装置;增强件14的最短弧长比弹性件13的最短弧长长1/3~1/2,在增强件14相对弹性件13长出的部分填充动密封不硫化腻子,作为柔性接头1的防热结构使用,结构简单,防热性能良好。

将本发明的柔性接头做成的喷管装配到相匹配的发动机上,按照国军标gjb5021-2001《固体火箭发动机温度试验方法》和gjb2365a-2004《固体火箭发动机静止试验参数测试方法》规定的方法,一台发动机进行高温+60℃的保温试验,然后点火试车成功,另一台发动机进行低温-60℃的保温试验,然后点火试车成功。经过大量的发动机点火试车试验后,发现本申请的柔性接头满足宽温环境(-60℃-+60℃)的使用要求,具有极高的经济价值,为固体火箭的发展做出了突出的贡献。

本申请的柔性喷管有一理论摆心,理论摆心在发动机(喷管)的轴线上,理论上是固定不动的,是多层球环状弹性件13和多层球环状增强件14的同心球球心;采用本申请的柔性喷管,在受力复杂情况下,弹性件13和增强件14的受力性能好,能承受拉伸应力,又能很好承受复杂多变的剪切应力和弯矩,导致柔性喷管在摆动过程中摆心的变化微小,使得固体火箭发动机的工作性能稳定。

在本申请的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是,在本申请中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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