一種模壓塑型的波紋式柔性火焰隔離裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及防隔熱結構技術領域，具體涉及一種模壓塑型的波紋式柔性火焰隔離
目-Ο
【背景技術】
[0002]目前，大型火箭、導彈等飛行器起飛發射方式分為兩種，一種為冷發射，一種為熱發射，兩種方式各有優勢，根據環境和要求不同，均已經廣泛應用于實戰當中。其中的熱發射方式，以其發射準備時間短、操作簡單、不需要繁瑣的地面設備支撐、顯著的經濟性等優勢，得到軍方及衛星發射用戶的廣泛采納。
[0003]熱發射的主要特點，是將火箭和導彈豎立在發射臺上，直接點火起飛。其主要需要解決的是發動機火焰通過導流槽導流后反卷，對尾艙內設備產生的火焰沖刷、燒蝕以及起飛后火焰輻射熱的破壞性影響。另外，當飛行器起飛后需要發動機噴管根據姿控指令360°擺動，從而對飛行器產生需要的控制力時，噴管的擺動至使其與尾艙間的相對位置隨機變化，那么隔離火焰的裝置就不能采用傳統的固定形狀的金屬蓋板，需要擬定形狀可變的火焰隔離裝置。
[0004]以往，解決熱發射噴管擺動的尾艙熱焰隔離問題均采用了原始的縫衣剪裁的方法，將軟性防熱布裁剪為若干塊，拼接至發動機噴管與尾艙之間，每一接縫處用若干螺釘縫合固定，其缺點是結構繁瑣，重量重、接縫多、需要的輔助結構件多、安裝不方便、對發動機噴管負載力矩大等。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是解決熱發射火箭尾艙容易受到發動機火焰起飛段后效反卷及長時熱輻射的破壞性影響的問題，提供了一種夠完成隔熱、抵抗起飛燃氣壓力沖擊、抵抗發動機火焰回流沖刷及柔性噴管擺動補償等功能，還具有體積小、重量輕、強度高、操作簡單、高低溫性能好的模壓塑型的波紋式柔性火焰隔離裝置。
[0006]本發明是這樣實現的:
[0007]—種模壓塑型的波紋式柔性火焰隔離裝置，整體為圓環狀結構，在圓環狀結構上設置有內剪邊、外剪邊和波紋結構；內剪邊位于圓環狀結構最內側，內剪邊與火箭發動機噴管法蘭固定連接；波紋結構位于內剪邊的外側；外剪邊位于波紋結構外側，外剪邊與火箭尾艙下端面固定連接；內剪邊用于與火箭發動機緊密貼合，外剪邊用于與火箭尾艙緊密貼合，波紋結構用于為火箭發動機的擺動提供空間。
[0008]如上所述的內剪邊整體為圓環形，由均勻分布的十七個弧形剪邊組成，在每個弧形剪邊上設置有兩個固定孔，用于與發動機噴管法蘭固定連接。
[0009]如上所述的外剪邊整體為圓環形，由均勻分布的二十五個弧形剪邊組成，在每個弧形剪邊上設置有一個固定孔，用于與火箭尾艙下端面固定連接。
[0010]如上所述的波紋結構包括兩個波峰和一個波谷，波谷位于兩個波峰之間；在火箭發動機噴管擺動時，波峰和波谷上升或下降，使得圓環狀結構收縮或伸展。
[0011 ] 本裝置整體采用彈性材料制成。
[0012]如上所述的彈性材料共分六層，由上至下依次為硅橡膠、玻璃纖維布、硅橡膠、玻璃纖維布、硅橡膠和鍍鋁薄膜。
[0013]本發明的有益效果是:
[0014]本發明不僅完成了對擺動的發動機噴管進行柔性補償，同時實現整體防輻射熱、防火焰回流燒蝕的功能，還具有良好的綜合性能，經地面試驗及飛行試驗驗證，柔性火焰隔離裝置耐受了 1.5秒1500kw/m2的發動機火焰回流沖刷及燒蝕，以及64秒208kw/m2的輻射熱流燒蝕，-40°C低溫環境下柔性火焰隔離裝置各方面性能與常溫相當，基本無差異，且能夠耐受855公斤力負載，滿足使用需求。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發明的一種模壓塑型的波紋式柔性火焰隔離裝置的主視圖；
[0016]圖2是本發明的一種模壓塑型的波紋式柔性火焰隔離裝置的右側剖視圖；
[0017]圖3是本發明的一種模壓塑型的波紋式柔性火焰隔離裝置的材料組成示意圖。
[0018]其中:1.內剪邊，2.外剪邊，3.波峰，4.波谷，5.玻璃纖維布，6.硅橡膠，7.鍍鋁薄膜。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖和實施例對本發明進行進一步描述。
[0020]如圖1所示，一種模壓塑型的波紋式柔性火焰隔離裝置，整體為圓環狀結構，在圓環狀結構上設置有內剪邊1、外剪邊2和波紋結構。內剪邊1位于圓環狀結構最內側，內剪邊1與火箭發動機噴管法蘭固定連接。波紋結構位于內剪邊1的外側。外剪邊2位于波紋結構外側，外剪邊2與火箭尾艙下端面固定連接。內剪邊1用于與火箭發動機緊密貼合，夕卜剪邊2用于與火箭尾艙緊密貼合，波紋結構用于為火箭發動機的擺動提供空間。
[0021]內剪邊1整體為圓環形，由均勻分布的十七個弧形剪邊組成，在每個弧形剪邊上設置有兩個固定孔，用于與發動機噴管法蘭固定連接。
[0022]外剪邊2整體為圓環形，由均勻分布的二十五個弧形剪邊組成，在每個弧形剪邊上設置有一個固定孔，用于與火箭尾艙下端面固定連接。
[0023]如圖1和圖2所示，波紋結構包括兩個波峰3和一個波谷4，波谷4位于兩個波峰3之間。在火箭發動機噴管擺動時，波峰3和波谷4可以上升或下降，使得圓環狀結構收縮或伸展。
[0024]內剪邊1、外剪邊2和波紋結構的尺寸根據火箭發動機噴管、火箭尾艙的大小以及火箭發動機噴管擺動的位移量確定。
[0025]如圖3所示，本裝置整體采用彈性材料制成。彈性材料共分六層，由上至下依次為第一層娃橡膠6、第一層玻璃纖維布5、第二層娃橡膠6、第二層玻璃纖維布5、第三層娃橡膠6和鍍鋁薄膜7。
[0026]工作時，將本裝置安裝于火箭發動機噴管與火箭尾艙之間，封堵兩者間的空隙。火箭起飛時，本裝置可以遮擋火箭發動機反卷火焰回流；火箭飛行過程中，本裝置可以遮擋飛行熱輻射。同時，由于具有波紋結構，可以使得本裝置能夠隨火箭發動機噴管擺動實現全方位伸縮，對擺動造成的空隙進行有效補償。
[0027]本發明不僅完成了對擺動的發動機噴管進行柔性補償，同時實現整體防輻射熱、防火焰回流燒蝕的功能，還具有良好的綜合性能，經地面試驗及飛行試驗驗證，柔性火焰隔離裝置耐受了 1.5秒1500kw/m2的發動機火焰回流沖刷及燒蝕，以及64秒208kw/m2的輻射熱流燒蝕，-40°C低溫環境下柔性火焰隔離裝置各方面性能與常溫相當，基本無差異，且能夠耐受855公斤力負載，滿足使用需求。
【主權項】
1.一種模壓塑型的波紋式柔性火焰隔離裝置，其特征在于:它整體為圓環狀結構，在圓環狀結構上設置有內剪邊(1)、外剪邊(2)和波紋結構；內剪邊(1)位于圓環狀結構內偵牝內剪邊(1)與火箭發動機噴管法蘭固定連接；內剪邊(1)用于與火箭發動機緊密貼合；波紋結構位于內剪邊(1)的外側；波紋結構用于為火箭發動機的擺動提供空間；外剪邊(2)位于波紋結構外側，外剪邊(2)與火箭尾艙下端面固定連接；外剪邊(2)用于與火箭尾艙緊密貼合。2.根據權利要求1所述的模壓塑型的波紋式柔性火焰隔離裝置，其特征在于:所述的內剪邊(1)整體為圓環形，由均勻分布的十七個弧形剪邊組成，在每個弧形剪邊上設置有兩個固定孔，用于與發動機噴管法蘭固定連接。3.根據權利要求1所述的模壓塑型的波紋式柔性火焰隔離裝置，其特征在于:所述的外剪邊(2)整體為圓環形，由均勻分布的二十五個弧形剪邊組成，在每個弧形剪邊上設置有一個固定孔，用于與火箭尾艙下端面固定連接。4.根據權利要求1所述的模壓塑型的波紋式柔性火焰隔離裝置，其特征在于:所述的波紋結構包括兩個波峰(3)和一個波谷(4)，波谷(4)位于兩個波峰(3)之間；在火箭發動機噴管擺動時，波峰(3)和波谷(4)上升或下降，使得圓環狀結構收縮或伸展。5.根據權利要求1所述的模壓塑型的波紋式柔性火焰隔離裝置，其特征在于:它整體采用彈性材料制成。6.根據權利要求5所述的模壓塑型的波紋式柔性火焰隔離裝置，其特征在于:所述的彈性材料共分六層，由上至下依次為第一層硅橡膠￠)、第一層玻璃纖維布(5)、第二層硅橡膠￠)、第二層玻璃纖維布(5)、第三層硅橡膠(6)和鍍鋁薄膜(7)。
【專利摘要】本發明涉及防隔熱結構技術領域，具體涉及一種模壓塑型的波紋式柔性火焰隔離裝置，目的是解決熱發射火箭尾艙容易受到發動機火焰起飛段后效反卷及長時熱輻射的破壞性影響的問題。其特征在于，它整體為圓環狀結構，在圓環狀結構上設置有內剪邊、外剪邊和波紋結構；內剪邊位于圓環狀結構最內側，內剪邊與火箭發動機噴管法蘭固定連接；波紋結構位于內剪邊的外側；外剪邊位于波紋結構外側，外剪邊與火箭尾艙下端面固定連接；內剪邊用于與火箭發動機緊密貼合，外剪邊用于與火箭尾艙緊密貼合，波紋結構用于為火箭發動機的擺動提供空間。本發明不僅完成了對擺動的發動機噴管進行柔性補償，還實現整體防輻射熱、防火焰回流燒蝕的功能，具有良好的綜合性能。
【IPC分類】F02K9/97, F02K9/00
【公開號】CN105464839
【申請號】CN201410513227
【發明人】楊若麗, 朱廣生, 張鳳立, 陳紅波, 高波, 陳瑛, 張延瑞, 高雅, 靳佳波, 陳志會, 顧勝, 寧雷, 鄭浩, 廖錫廣, 葛欣, 閆海建, 傅丹
【申請人】北京宇航系統工程研究所, 中國運載火箭技術研究院
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2014年9月29日