一种固体火箭发动机喷管堵盖及其成型、粘接方法
本发明涉及一种固体火箭发动机喷管堵盖及其成型、粘接方法，属于火箭发动机堵盖结构设计技术领域，堵盖安装在喷管扩张段内部，堵盖包括封堵部和粘接部，封堵部为球冠结构，封堵部的凸球面上分别设置有若干环状破口槽和若干弧形破口槽，弧形破口槽从封堵部的中部向边缘延伸，若干弧形破口槽将若干环状破口槽分割成多个破槽块；粘接部设置在封堵部的凸球面靠近边缘处；该堵盖具有轻质高强特点，可满足5MPa的燃气冲击弹射，且正向打开压强不低于2MPa，打开碎片单块质量可控，成型技术简单，产品质量稳定，相比硬质塑料或者复合材料类型的堵盖在同等使用条件下，重量减少了至少2倍，成本降低了3倍以上，且堵盖打开一致性和可靠性较高。
发明专利
CN202311802992.5
2023-12-26
CN117469054A
2024-01-30
F02K9/97(2006.01)
陕西普利美材料科技有限公司
秦锋;刘浪浪;杜歌;杨旭斌
710100 陕西省西安市沣东新城西周大道科创智慧产业园6号楼西侧
西安泛想力专利代理事务所(普通合伙)
王焕巧
陕西;61
1.一种固体火箭发动机喷管堵盖，所述堵盖（1）安装在喷管扩张段（10）内部，其特征在于，所述堵盖（1）包括： 封堵部（2），所述封堵部（2）为球冠结构，所述封堵部（2）的凸球面上分别设置有若干环状破口槽（4）和若干弧形破口槽（5），所述弧形破口槽（5）从所述封堵部（2）的中部向边缘延伸，若干所述弧形破口槽（5）将若干所述环状破口槽（4）分割成多个破槽块（6）； 粘接部（3），所述粘接部（3）设置在所述封堵部（2）的凸球面靠近边缘处，所述粘接部（3）为锥形环状结构，所述粘接部（3）的小尺寸端与所述封堵部（2）的凸球面连接形成凹槽。 2.根据权利要求1所述的一种固体火箭发动机喷管堵盖，其特征在于，所述环状破口槽（4）设置有3-5环，且多环所述环状破口槽（4）的圆心与所述封堵部（2）的球面中心位于同一中心轴线上； 所述弧形破口槽（5）与所述封堵部（2）的半径在球面上的投影相重合。 3.根据权利要求2所述的一种固体火箭发动机喷管堵盖，其特征在于，所述弧形破口槽（5）分为短槽和长槽，所述长槽连通所有所述环状破口槽（4），所述短槽连通部分所述环状破口槽（4），所述短槽和所述长槽间隔设置。 4.根据权利要求1所述的一种固体火箭发动机喷管堵盖，其特征在于，相邻两个所述弧形破口槽（5）之间的夹角设置为10°-30°。 5.根据权利要求1所述的一种固体火箭发动机喷管堵盖，其特征在于，所述环状破口槽（4）和所述弧形破口槽（5）的槽深相同，且所述环状破口槽（4）和所述弧形破口槽（5）的槽深均为1.3-1.7mm。 6.根据权利要求1所述的一种固体火箭发动机喷管堵盖，其特征在于，所述堵盖（1）采用聚苯乙烯珠粒材料。 7.一种固体火箭发动机喷管堵盖的成型方法，其特征在于，利用该成型方法制备权利要求1-6任一项所述的堵盖（1），所述成型方法包括以下步骤： S1、按照所述堵盖（1）的设计密度，称取成型材料； S2、将所述成型材料填装至压制成型模具内进行热处理，然后降温至室温进行脱模，得到所述堵盖（1）。 8.根据权利要求7所述的一种固体火箭发动机喷管堵盖的成型方法，其特征在于，所述S2中，所述热处理，包括： S2-01、对所述压制成型模具进行加热升温至55-65℃，然后保温0.8-1.2h； S2-02、继续对所述压制成型模具加热升温至115-125℃，然后保温1-3h； S2-03、对所述压制成型模具降温至55-65℃，然后保温22-26h。 9.根据权利要求8所述的一种固体火箭发动机喷管堵盖的成型方法，其特征在于，所述S2-01和所述S2-02中升温速率为1-1.5℃/min。 10.一种固体火箭发动机喷管堵盖的粘接方法，其特征在于，利用该粘接方法粘接权利要求1-6任一项所述的堵盖（1），所述粘接方法包括以下步骤： 1）、对所述堵盖（1）与喷管扩张段（10）的粘接面进行喷砂处理； 2）、配制室温固化环氧树脂，并向所述室温固化环氧树脂内添加云母粉制成胶粘剂，然后利用所述胶粘剂将所述堵盖（1）粘接在所述喷管扩张段（10）上； 3）、所述堵盖（1）粘接在所述喷管扩张段（10）上后室温固化10-14h。