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固体火箭发动机简图(浇注)
1—顶盖;2—点火装置;3—燃烧室壳体;4—药柱;
5—底盖;6—喷管;7—石墨衬套;8—堵盖。
平时贮存推进剂、点火装置等;
工作时密封高温高压气体。
燃烧室的用途:
在刚度和强度足够时,应尽量减轻质量;
燃烧室与战斗部及喷管的连接要可靠,同轴性好;
连接部位密封性要好。
基本要求:
燃烧室设计
1——连接底;2——壳体;3——后封头
比强度高
焊接结构
2)纤维缠绕结构:比强度高,加工复杂、成本高
用高强度纤维在芯模上缠绕而成
不能加工螺纹,用金属环作为连接件
1——连接底;2——壳体;3——后封头
1——金属连接环;2——垫块;3——金属端环;4,8——高硅氧模压封头
5——玻璃纤维布;6——隔热层;7——玻璃纤维;9——金属环;10——模压件
3)卡环连接:同轴性好,装配方便,承压性能差,装配工艺性差。
中***发动机用的较少。
4)不可拆卸连接:焊接工艺简单,密封性好,质量轻,工艺要求高。
铆接
过盈连接
卡环连接结构图
(2)燃烧室壳体材料选择
基本要求:
比强度高;
韧性好:不发生脆性破坏,冲击韧性和断裂韧性;
加工工艺性好:延伸率、焊接性、热处理性能等;
来源广,价格好。
种类及特性
1)金属:(a)优质碳素钢
(b)合金结构钢
(c)高强度铝合金
种类及特性
2)复合材料:各种异性材料
基本材料:玻璃纤维
碳纤维、硼纤维
粘接材料:环氧树脂
(3)燃烧室壳体壁厚计算
按强度要求确定燃烧室壁的厚度
根据燃烧室壁厚作强度校核
主要任务
燃气压力
旋转时离心惯性力
运输时振动冲击力
弹道上运动的惯性力
燃烧室载荷分析
尾翼式火箭弹燃烧室壳体壁厚计算
忽略外部大气压强
忽略切向惯性力、摆动惯性力以及空气动力和力矩
忽略燃烧室壳体两端轴向力的差异,认为两端拉力相等
壳体为内壁受均布压力的密封容器
计算假设:
尾翼式火箭弹燃烧室壳体壁厚计算
(a)按厚壁圆筒
应力分布:
——燃烧室壳体内半径;
——燃烧室壳体径向距离;
——燃烧室壳体外半径;
——燃烧室计算压强, 其值
=~ 跳动系数
燃烧室壳体应力分布图