全复合材料发动机壳体与喷管连接结构

结合国外先进固体发动机纤维缠绕壳体与喷管连接的技术,分析了实现全复合材料固体发动机壳体-喷管的连接方式,技术途径,并提出了有关设计参数,可供设计人员参考.     

复合材料壳体与喷管的卡环连接结构研究

较详细地对复合材料壳体与喷管卡环连接结构进行了有限元应力,应变分析,对卡环,接头及倒锥等多体接触问题进行研究;对“Ｉ”型及“Ｌ”型卡环结构分别进行了计算和比较,并给出计算结果及结果分析。     

固体发动机φ200mm带喷管整体缠绕壳体的研制

研制了３台φ２００ｍｍ带喷管不等开口整体缠绕壳休交验了带喷管体整体结构强度，所测壳体的实际爆破压强为１１．６－１３．０ＭＰａ，是设计爆破压强的１．４－１．６倍。     

激光焊接夹层喷管的技术现状

激光焊接冷却通道壁技术是适应商业需要(降低制造费用和缩短开发时间)开发的科研成果.沃尔沃公司(VOLVO)已经研究出其核心技术,即应用于焊接通道壁技术的激光焊接法和X射线辅助连接系统.此项技术最初的开发目的是应用于一次性使用发动机,但是现在发现其应用于可重复使用发动机上也很有优势.使用寿命、热负荷、最小内壁厚度和材料疲劳特性等综合决定了此项技术的适用范围.目前,已经进行了夹层喷管热试,并且制造出了具有典型尺寸的用于演示的夹层喷管.正在研究应用于非再生冷却系统的激光焊接夹层技术.研究成果表明,这项技术可用于各种发动机,即从助推级到上面级均适用.现在,欧洲和美国正在讨论应用此项技术加工Vulcain和RL60发动机的喷管夹层结构.本文对下面内容进行了叙述激光焊接夹层技术概况;目前激光焊接夹层技术在一次性使用发动机上的应用情况;可重复使用发动机用激光焊接夹层技术的一些特性.     

喷管报废原因分析及应采取的措施

文中从喷管的结构及工艺入手，深入现场，收集第一手资料，通过数据进行分析，找出了喷管的极废原因，确立了应采取的措施。     

某发动机燃烧室壳体工艺

简述固体火箭发动机燃烧室的研制中存在的许多工艺难题，其中的壁厚为δ３＾＋０．１００，δ＾＋０．１００，壳体跳动量０．６，母线直线度为１．２／３００：１和材料强度为δｂ≥１６１７ＭＰａ等等要求，按以前在工艺方案都是难以达到的。在该课题研制中，经过反复工艺论证，采用了目前国内外最先进的工艺，强力旋压，真空电子束焊和真空淬火等等，并采取了特殊的工艺管理方法，在研制中出现了变形和强度不足等等问题，经不断改     

复合材料固体火箭发动机壳体和喷管的质量控制

本文论述了纤维缠绕复合材料发动机壳体和喷管中出现的主要缺陷,形成的原因,以及减少各类缺陷应采取的措施,从保证产品质量出发,提出了对原材料、预浸带的质量检验、产品制造工艺的控制以及产品的验收试验这三个主要环节进行全面质量控制的方法,以便最终实现固体发动机壳体和喷管的高度可靠性。     

固体火箭发动机喷管扩张段壳体结构优化设计

针对某型号发动机喷管扩张段壳体结构,建立了高精度三维扩张段热结构FEM模型,计算了喷管工作时扩张段壳体结构在承受高温、高压以及作动器外载的联合作用下,结构的应变及位移分布规律,并与全尺寸发动机喷管热联试的试验结果作对比。结果表明:热结构仿真计算与试验结果吻合较好,其中关键承载部位应变最大误差小于15%,验证了热结构仿真模型准确性及精度,可以用于工程上扩张段壳体热结构强度校核。在此基础上,以环/母向筋条数量为设计变量,采用First-order优化方法对喷管扩张段壳体结构进行减重优化设计,在满足强度和刚度要求的前提下实现了目标结构约30. 8%的有效减重。以上计算结果对于固体火箭发动机喷管扩张段壳体结构设计优化,准确预估结构安全裕度有着一定的参考价值。     

喷管粘结

固体火箭发动机的喷管一般是由金属壳体与抗烧蚀的绝热层组成。其组合方法目前多用粘结法。在某型号发动机的研制过程中发现,加压方式对粘结质量有很大的影响,尤其是扩散段绝热层在采用锥体形固化夹具夹持并粘结后,当分解夹具时往往能听到撕裂声,但难于判断脱粘面的位置和大小。经分析,脱粘是由于扩散段绝热层在夹持、粘结中与锥体形夹具内胎及喷管壳体扩散段之间相互作用而产生径向胀形所致。根据这个分析,取消内锥面加压改为由端面加压的方式。实践证明:采用此项工艺技术措施后,可确保粘结组件的质量。     

一种耐高温的轻型喷管材料

纤维材料公司(FMI)已验证了加工轻型、抗氧化的用于卫星姿控系统的复合材料推力室的可行性。此部件的优点是减轻了系统重量、提高了有效载荷;由于较高的温度容限及较低的加工成本,使之成为一个更加简单、可靠且性能优良的系统。增强材料采用高强度、高弹性模量的碳纤维,基体材料为碳化硅。借助于轴向编织型坯的致密化过程加工碳纤维增强碳化硅基推力室。由化学气相渗透法(CVI)对编织部件进行致密化处理,最终密度约为2.1g/cc 及开口孔隙率为14%。致密的部件周向抗拉强度超过100MPa(15KSI)     

激光焊接技术的特点及其应用

激光焊接是激光加工技术发展较快的领域之一。激光焊接要求的幅射强度为10~5～10~7w/cm~2。激光精密焊接属于熔化焊接方法。激光焊接按激光器的运转方式,可分为脉冲激光焊接和连续激光焊接两大类。大功率激光焊接属于连续激光焊接。     

喷管壳体机械加工变形的避免

固体火箭发动机喷管壳体加工后需压入非金属脆性材料内衬,因此有较高精度要求,否则,内衬受力不均,容易脆裂,引发事故。但是,喷管壳体机加后,连接颈内圆易出现圆度、圆柱度超差,长时期来都认为是由于零件形状复杂,毛坯焊接、热处理的内应力未完全消除,机加后由于内应力出现新的平衡所导致的结果。新的观点认为,机加后变形的原因是由于机加夹具的定位装夹方式所致,根据这一观点设计新夹具,使问题得到了解决。     

30CrMnSiA钢脉冲TIG焊工艺研究

脉冲TIG焊长期以来焊接合金钢的厚度一直局限在2mm的范围内.文中探讨脉中TIG焊突破焊接合金钢厚度2mm的界限,用于厚度大于2mm的30GrMnSiA钢火箭发动机壳体的焊接新课题.     

异种金属1J50与1Cr18Ni9Ti的焊接工艺研究

针对异种金属1J50与1Cr18Ni9Ti氩弧焊后出现裂纹及气孔问题,分析了产生的原因,通过电子束焊接工艺试验,采用合理的焊接参数及对试件表面进行有效的处理方法,解决了裂纹及气孔问题。     

新型复合材料在固体导弹发动机上的应用及展望

介绍了新型复合材料在固体导弹发动机的壳体和喷管上的应用现状，并为其将来的发展方向作出了展望。     

30CrMnSiA钢脉冲TIG焊工艺研究

脉冲TIG焊长期以来焊接合金钢的厚度一直局限在2mm的范围内。文中探讨脉冲TIG焊突破焊接合金钢厚度2mm的界限,用于厚度大于2mm的30GrMnSiA钢火箭发动机壳体的焊接新课题。     

主容器箱体焊接工艺

根据新开发研制的主容器产品焊接材料及结构特点，有针对性地采取焊接工艺方案，成功解决了锻铝焊接质量及结构焊接变形问题。     

无铅焊接在电路板接线柱的应用

利用无铅焊料具有较高熔点的温度特性,选用无铅焊料对电路板接线柱焊接,避免在接线柱上焊接导线时电路板焊点易受热熔化,接线柱产生下陷、歪斜等问题。通过可焊性、绝缘电阻测试、氯离子浓度检测、高低温实验、焊点拉脱力测试、振动试验等,介绍了无铅焊接在这种电路板接线柱应用中的各项工艺参数、手工焊接工具及无铅焊料的选择。     

固体火箭发动机复合材料壳体的轴压稳定性研究

应用小挠度理论研究了复合材料壳体的轴压稳定性，总结归纳了其计算公式，并分析和研究了影响壳体轴压稳定性因素的敏感性，算例表明数值计算结果与实际经验结果相吻合。