專利名稱：固體火箭發(fā)動機纖維纏繞殼體反向噴管接座纏繞成型法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種固體火箭發(fā)動機纖維纏繞玻璃鋼殼體反向噴管予開孔方法。
公知的予開孔方法是在已纏繞成型固化之后的殼體封頭上鏜孔，被鏜成孔的周圍纖維失去了連續(xù)，因此具有明顯降低殼體的承壓能力。由于被鏜孔周圍實施的補強纖維，因而增加了殼體的結(jié)構(gòu)質(zhì)量，所以直接影響發(fā)動機質(zhì)量比。質(zhì)量比是衡量其先進(jìn)與否的首要指標(biāo)。
公知的予開孔方法涉及機加和二次固化等，工序環(huán)節(jié)多，生產(chǎn)周期長，不利于戰(zhàn)備生產(chǎn)的要求。由于前封頭內(nèi)部反向噴管接座周圍補貼的二次固化的絕熱層，使得封頭內(nèi)絕熱表面凸凹不平，影響裝藥量和內(nèi)彈道性能，這是對發(fā)動機內(nèi)部的影響。對于封頭外形面，由于補強纖維而高出的部分，同樣影響到箭體過渡段或儀器倉等設(shè)施的安裝和安放，以及和反噴管的連接問題。作為纖維纏繞殼體，用予開孔法其強度發(fā)揮很不充分，還使得殼體結(jié)構(gòu)受力變得復(fù)雜惡劣，因此可靠性能低，質(zhì)量比明顯小。
本來，纖維纏繞的復(fù)合殼體具有較高的比強度，而且成本低，但由于封頭的鏜孔補強等工藝因素，最終結(jié)果是纖維纏繞殼體并不比鋼殼體顯示較多的優(yōu)點。對于在纖維纏繞殼體上鏜孔，實際上是一種沒有辦法的辦法。
本發(fā)明是提供一種固體火箭發(fā)動機纖維纏繞殼體成型過程中，在現(xiàn)就的工藝路線基礎(chǔ)之上，增加金屬環(huán)、掛紗樁、定位軸、分紗錐帽、墊圈等小型簡單工藝設(shè)施，就可以一次直接纏出帶反向噴管接座的殼體。金屬環(huán)最終作為反向噴管的接座。所以在加工金屬環(huán)的同時，要考慮與反向噴管的連接配合問題。
在纏繞之前，將上述的工藝設(shè)施固定到芯模上。沿金屬環(huán)周有一種螺孔和一種光孔，螺孔是用于擰入掛紗樁的，光孔里將連接螺栓穿入。螺栓帽與金屬環(huán)的接觸部位是球窩形的，以利和反向噴管的連接和協(xié)調(diào)變形。螺栓的螺紋部分應(yīng)帶防護(hù)套，以免纏繞過程沾膠。與反向噴管的另一連接途徑是將金屬環(huán)內(nèi)徑方向高出一段筒狀，在筒上開徑向孔，以實現(xiàn)和反向噴管的連接。定位軸可以根據(jù)情況裝到芯軸或芯模的封頭上，其位置是按發(fā)動機對反向噴管要求定。定位軸是在芯模成型之前就裝入。定位軸上先裝金屬環(huán)，纏繞時裝分紗錐帽。分紗帽的特征直徑大于金屬環(huán)內(nèi)徑，小于掛紗樁分布直徑。分紗帽下裝等于其特征直徑的墊圈，以填補拔帽后留下的空隙。如果考慮反向噴管接座周圍纖維厚度的分布問題，可以在金屬環(huán)周安排一圈以上的掛紗樁和相應(yīng)直徑的分紗錐帽，這樣就可以進(jìn)行切根或擴孔纏。
當(dāng)殼體在纏繞成型過程中，將由直筒段而來的凡是應(yīng)經(jīng)過掛紗樁分布直徑范圍的紗帶，全部通過掛紗樁和分紗錐帽，讓紗帶繞行一段弧長。切點越多繞行就越短。繞到金屬環(huán)另一側(cè)對稱面位置，通過掛紗樁將紗帶恢復(fù)到原來方向，紗帶繼續(xù)向前，如此周而復(fù)始。
定位軸和分紗錐帽等屬于工藝設(shè)施，當(dāng)殼體固化成型后和芯模一塊拆去，掛紗樁至封頭外表面去掉高出的部分。
很顯然，用此法無需對封頭進(jìn)行補強，殼體質(zhì)量輕。由于接座周圍纖維連續(xù)，強度故然高。對于整個殼體來說，纖維強度發(fā)揮充分，結(jié)構(gòu)受力比予開孔明顯緩和，由于不用鏜孔和進(jìn)行二次固化等工序環(huán)節(jié)，生產(chǎn)周期自然要短;由于成型工藝的簡單化和結(jié)構(gòu)受力的合理性，導(dǎo)致費用低和可靠度的提高。
權(quán)利要求
1.一種屬于中大型固體火箭發(fā)動機纖維纏繞殼體反向噴管接座的直接纏繞成型工藝方法。其特征在于保證纖維連續(xù)的條件下，能一次直接纏出反向噴管接座。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述特征，在于通過固定到芯軸或芯模封頭上的定位軸，確定了反向噴管的位置和作為固定金屬環(huán)和導(dǎo)紗錐帽之用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述特征，在于將予先加工好的金屬環(huán)周，可以根據(jù)需要裝一圈或一圈以上掛紗樁。金屬環(huán)最終作為反向噴管的接座。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述特征，在于掛紗樁和分紗錐帽作為控制紗帶沿反向噴管接座周纏繞。分紗錐帽下裝入一個墊圈，以填補拔去分紗帽時反向噴管接座周留下的空隙。
全文摘要
一種屬于中大型固體火箭發(fā)動機纖維纏繞殼體反向噴管接座直接纏繞成型的工藝方法。它是在現(xiàn)就的纏繞工藝路線基礎(chǔ)之上，增加小型簡單工藝設(shè)施，就可以直接纏出反向噴管接座。其優(yōu)點是纏出的封頭不用補強，殼體質(zhì)量輕，有效空間多，加工周期短，纖維強度發(fā)揮充分，均勻，較充分地發(fā)揮出纖維作為固體火箭發(fā)動機殼體材料的優(yōu)點。此法對于干法和濕法纏繞均適用。切點越多纏出的接座效果越好。用此法纏出的玻璃鋼殼體裝藥后，其質(zhì)量比接近美國60年代S玻璃鋼殼體水平。
文檔編號F02K9/97GK1052926SQ89109529
公開日1991年7月10日 申請日期1989年12月29日 優(yōu)先權(quán)日1989年12月29日
發(fā)明者趙永青 申請人:趙永青