固体火箭发动机橡胶绝热层粘接分析

介绍固体火箭发动机金属壳体、绝热层、胶粘剂表面特征,并对其各界面粘接问题进行分析。阐明绝热层配方设计与界面粘接关系。确定胶粘剂研制、选用原则,分析界面脱粘类型及原因。控制工艺要点、降低界面缺陷,提高粘接性能,以满足发动机装药结构完整性和使用可靠性的要求。     

石墨/环氧凯夫拉49纤维/环氧及混杂纤维复合材料的复合应力特性

为了表征纤维/环氧复合材料在复合应力作用下的力学性能,进行了一项实验研究。试样有两种:圆管和带有封头的圆筒形压力容器。它们均采用螺旋/环向(±α,90°)缠绕成型。本研究还分别对AS_4石墨纤维、凯夫拉纤维以及这两种混杂纤维/环氧迭层材料进行了试验。为了测定材料平面内力学性能,圆管试样承受了内压和超轴向载荷的作用。在与圆管试样对应的内压下,对压力容器也进行了试验,然后再做爆破试验以确定材料的极限强度。为了表征材料的时间相关特性,对试样进行了室温蠕变和回复试验。     

固体火箭助推器纤维缠绕壳体首次试验失败

《宇航日刊》1983年5月17日报导:4月23日在加里福尼亚州范登堡空军基地(VAFB)对航天飞机固体火箭助推器上用的新型的重量较轻的纤维缠绕壳体(FWC)进行了首次试验,试验以失败而告终。在为获得结构载荷数据而进行的液体静压试验时发生了故障。当负载极限达到     

航天飞机的固体助推器

航天飞机每次飞行时用两个固体火箭助推器提供初始爬升推力,使航天飞机与它的有效载荷从发射台上升到约44公里的高度。发射前,整个航天飞机重量由两个助推器支撑。助推器由固体火箭发动机、支承桁架、推力向量控制系统、分离装置、回收系统、电器与仪表六个分系统组成,全长48.5米,直径3.7米。每个助推器的核心部份是发动机,它是迄今已飞行的最大的固体火箭发动机,而且首次设计成为重复使用的。发动机由11段焊接成四个装药段,装药段在制造厂就地浇注推进     

运载火箭固体助推器的应用

随着航天事业的发展,需要向空间发射的大型有效载荷将越来越多。预计在本世纪最后十年,全世界近地轨道有效载荷年发射量将达2200～2700吨。因此,不论对于军用还是民用发射任务来说,如何在保证安全和可靠性的同时降低成本已成为各国普遍关心的问题。 为缩短研制周期,降低研制费用,应尽量发挥已有的动力装置的作用。采用捆绑助推器的方法可以实现提高运载能力的要求,因而已被世界各国所采用。     

美国航天飞机固体助推器的改进

1986年1月28日正当“挑战者号”航天飞机进行第25次飞行时发生了机毁人亡的重大事故.为查明事故发生原因,美国政府成立了事故调查委员会,并于1986年6月6日作出了事故分析报告.报告指出,事故的直接原因是右侧固体助推器一连接件的O形圈损坏,导致了结构的损坏.     

固体火箭发动机壳体内绝热层的概况与三元乙丙胶绝热层的现状

本文介绍了国外固体火箭发动机内绝热层的应用和研制概况。并着重介绍了低密度、耐烧蚀的三元乙丙胶(EPDM)绝热层的性能、应用情况,以及进一步的研制动向。     

阿里安—4的固体助推器

本文介绍了阿里安—4固体助推器的结构和设计;详细地讨论了将阿里安—3的经验和试验结果改动最小地用于阿里安—4的结构设计问题;还介绍了研制和鉴定试验的详细结果。     

航天飞机固体助推器的分离系统

航天飞机固体助推器的分离方法类似于大力神Ⅲ火箭所使用的方法。但是主要由于轨道器的存在,航天飞机固体助推器的设计必须满足某些特殊要求。并列的助推器同推进中的带翼载人航天器进行超音速分离,在     

固体发动机绝热层打磨机器人的工艺参数分析

针对固体火箭发动机绝热层机器人打磨方式存在的打磨均匀性难以保证的问题,分析了现有打磨机器人以及新型打磨作业方式的工艺参数,明确各个工艺参数对打磨质量的影响规律,进而提高发动机燃烧室绝热层打磨的表面质量和均匀性。建立了打磨机器人打磨效果理论模型,基于ANSYS软件分析了影响打磨均匀性的几大要素,包括切削刃圆角、每刀进给量、打磨角度、双刀盘轴向间距以及轴向进给宽度等。分析结果表明,打磨均匀性与切削刃圆角成正相关,与每刀进给量成负相关;打磨角度越小、双刀盘轴向间距越小,打磨均匀性越好;轴向进给宽度为双刀盘间距2倍时打磨效果最好。最后确定了一组最佳打磨参数,经过实际产品打磨,充分验证了这组工艺参数的可行性。     

固体火箭发动机绝热层炭化厚度的估算方法

固体火箭发动机燃烧温度很高,故在发动机壳体和推进剂药柱之间应用绝热层隔离。大多数固体火箭发动机的绝热材料采用能隔热、防烧蚀、并充有填料的橡胶。填料的作用在于使炭化层粘附在衬垫上,以使未炭化、未烧蚀的剩余绝热材料不受高温气体的冲击。表1是固体火箭发动机绝热层最常用的橡胶(粘合剂)和填料。     

可燃喷管固体助推器的研究现状

本文介绍了低成本、高可靠性运载火箭固体助推器可燃喷管的研究现状.可燃喷管是用一种低成本、高强度和低燃速推进剂制成的,宅在工作过程中可以燃烧,有利于固体火箭发动机降低成本和提高可靠性.其可行性已由美国联合工艺公司所验证,并由φ152mm 和φ762mm 发动机试车所证实.试验结果表明,可燃喷管的消蚀速率(相当于药柱的燃速)高于预估值,发动机性能优于预计情况(实际比冲比预计比冲1979.6N·s/kg 高25.5N·s/kg).     

芳纶纤维对EPDM绝热层烧蚀性能的影响

研究了芳纶短纤维长度和用量变化对EPDM绝热层烧蚀性能的影响,总结了填充芳纶短纤维的绝热层硫化胶在平行纤维方向和垂直纤维方向上烧蚀性能的变化规律,并对两个方向上绝热层烧蚀性能的影响机理进行了分析。结果表明,填充芳纶短纤维会使绝热层的烧蚀性能因烧蚀方向不同而存在差异,绝热层的烧蚀性能与纤维初始长度及其在橡胶中的排列方式密切相关。     

芳纶纤维对EPDM绝热层力学行为的影响

研究了芳纶纤维长度和用量变化对三元乙丙绝热层力学行为的影响。结果表明,随着芳纶短纤维用量增加和长度增大,绝热层的抗拉强度和伸长率均呈下降趋势,初始模量呈上升趋势,而且平行压延方向的变化程度明显大于垂直压延方向。此外,芳纶纤维明显改变了绝热层平行压延方向的拉伸应力-应变曲线形态,而且随着纤维用量增加和长度增大,绝热层的应力屈服点和初始模量逐渐提高,但最大拉伸应力和应变逐渐降低。     

用阿里安的固体助推器组合成新的运载火箭

目前,意大利 BPD 公司正在内部研究,探讨用阿里安运载火箭的固体助推器(7.5吨和9.5吨两种)和已放弃多年的意大利 ALFA 固体导弹发动机(6吨和12吨)组合成小型运载火箭的可能性。BPD 公司的主要设想是,用 ALFA 发动机作为新火箭的第一级,阿里安的固体助推器作为新火箭的第二级和第三级。这种运载火箭可从意大利的肯尼亚海滨的圣马尔     

飞行加速度对固体发动机后封头绝热层烧蚀的影响

固体火箭发动机后封头绝热层的炭化烧蚀率与飞行加速度有关。概述了国内外在这方面的一些研究情况，着重讲述了固体火箭发动机后封头内绝热层烧蚀的实验研究。实验表明：不同材料的绝热层在加速度作用下烧蚀率明显不同。在加速度作用下，后封头内绝热层的炭化烧蚀率小于静止状态的炭化烧蚀率。     

芳纶纤维和丁腈橡胶体系绝热层新配方的研制

采用含卤-锑的阻燃剂,芳纶纤维代替石棉纤维,研制了耐烧蚀的丁腈橡胶绝热层新配方(D210配方)。试验研究了芳纶纤维用量、卤-锑阻燃剂用量及纤维排布方向对绝热层烧蚀性能的影响;研究了增塑剂用量对绝热层玻璃化温度的影响。结果表明,芳纶纤维用量为4份时,绝热层烧蚀性能最佳,线烧蚀率为0.051 mm/s,质量烧蚀率为0.069 g/s;在选定的阻燃剂用量范围内,阻燃剂对绝热层烧蚀性能影响不大;所选增塑剂用量为20份时,玻璃化温度Tg可达-40℃。试验还对绝热层力学性能、硬度、粘接性能、比热容、导热等性能进行了测试,表明新研制的耐烧蚀橡胶有可能成为替代传统的石棉纤维和丁腈橡胶体系的固体火箭发动机燃烧室内绝热层。     

大力神4的改进型固体助推器完成地面试验

1993年9月12日,大力神4的改进型固体火箭发动机(SRMU),在爱德华空军基地的菲利普实验室,成功地进行了最后一次(第5次)地面试车。 SRMU总重350t,全长34m,其壳体分为三段,采用纤维缠绕工艺制成,由赫克里斯公司承造。 该发动机的推力为7557kN,比大力神4目前用的由联合技术公司制造的7段式固体发动机的推力,高25％。     

阿里安5固体助推器的衬层和制造

法国欧洲空间局为保持他们在发射竞争中的地位,于1987年11月决定研制阿里安5运载火箭.该运载火箭的中心级两侧各有一台固体助推器,每台由直径为3m的3段组成,前段长3m,中心段和后段长各为11m,每台助推器的推进剂质量为230t. 由于此类助推器对可靠性的要求非常高,因此需采用专用衬层来保证推进剂与绝热层之间的良好