[发明专利]一种用于定容燃烧弹内部不规则表面的保温装置

权利要求书

1.一种用于定容燃烧弹内部不规则表面的保温装置，所述装置依托的定容燃烧弹是方形定容燃烧弹、球形定容燃烧弹、圆柱形定容燃烧弹、三角形定容燃烧弹、八角球形定容燃烧弹中的一种，包括喷油器，并配有传感器孔、容弹视窗孔和保温陶瓷纤维圈，传感器孔是为安装各种容弹加热器的电极或者温度、压力传感器而预留的安装孔；所述装置的特征在于：包括空腔气室、气压平衡孔、预留传感器拼接孔、预留视窗拼接孔和拼接焊缝；

其中，空腔气室为A型空腔气室和B型空腔气室中的一种；

其中，所述的空腔气室用薄铁片制成，空腔气室由左侧面、右侧面、上端面、下端面、主视面五个基本面以及视窗孔隔断曲面和传感器孔隔断曲面两个辅助面组成。

2.根据权利要求1所述的一种用于定容燃烧弹内部不规则表面的保温装置，其特征在于：左侧面与主视面外缘相接且折成的角度记为α_左侧、右侧面与主视面外缘相接且折成的角度记为α_右侧、上端面与主视面外缘相接且折成的角度记为β_上端、下端面与主视面外缘相接且折成的角度记为β_下端，且左侧面、右侧面、上端面、下端面都位于主视面的同一侧；

所述空腔气室的左侧面、右侧面、上端面、下端面的另一条边，分别贴合容弹内壁，并焊接固定在容弹内壁上面；空腔气室中上端面、下端面，与水平面的夹角大小分别为β’_上端和β’_下端；上端面位置最高，下端面位置最低；左侧面和右侧面所在的平面都通过定容燃烧弹的竖直中心线；空腔气室的每个面依据定容燃烧弹内部的曲面结构和壁面形状，制成与之相匹配的形状：

其中，主视面的形状与空腔气室所包围的容弹内壁面相似，且正对着容弹内部；主视面与所对容弹内壁的距离为r，定容燃烧弹内壁距定容燃烧弹中心线的距离为R，距离比其中的取值范围为0～0.75。

3.根据权利要求1所述的一种用于容弹内部不规则表面的保温装置，其特征在于：下端面中心处开设有一个通孔，称为气压平衡孔，此气压平衡孔贯穿下端面，使得空腔气室和定容燃烧弹内部相通；气压平衡孔的形状不受限制，是圆孔以及方孔中的一种；气压平衡孔的面积为m，下端面的面积为M，面积比C_t＝m/M，其中C_t的取值范围为0～0.45。

4.根据权利要求1所述的一种用于容弹内部不规则表面的保温装置，其特征在于：预留传感器拼接孔和预留视窗拼接孔均位于两个空腔气室的连接处，分别依据传感器孔和容弹视窗孔的大小和形状由两个相邻空腔气室的左右侧面向内凹陷，分别形成与传感器孔和容弹视窗孔曲率相似的传感器孔隔断曲面和视窗孔隔断曲面；两相邻空腔气室拼接在一起后，各自侧面上的容弹视窗孔隔断曲面位置相对应，从而拼出与容弹视窗孔同轴心，且直径略大的预留视窗拼接孔；与此同时，各自侧面上的传感器孔隔断曲面位置也相对应，从而拼出与传感器孔同轴心，且直径略大的预留传感器拼接孔；进一步，焊接相邻气室的连接处和气室与容弹内壁的相接处，形成拼接焊缝。

5.根据权利要求1所述的一种用于定容燃烧弹内部不规则表面的保温装置，其特征在于：五个基本面事先用薄铁片分别切割，然后焊接在一起；或者由一块薄铁片裁剪出气室的展开形状再折叠，形成各个气室面；最后统一焊接于定容燃烧弹内壁上；定容燃烧弹内壁由多个空腔气室焊接成一层保温铠甲，此多个空腔气室通过逐一焊接，在定容燃烧弹内部形成铠甲状的气室保温层；相邻气室之间的空隙处，用于布置各种传感器孔和容弹视窗孔。

6.根据权利要求1所述的一种用于定容燃烧弹内部不规则表面的保温装置，其特征在于：多个空腔气室之间依据传感器孔和容弹视窗孔的数量和形状，预留相应的内陷的空间；且内陷所形成的视窗孔隔断曲面和传感器孔隔断曲面要与定容燃烧弹内壁焊接固定；

其中，空腔气室数量的选取原则为：1)每个空腔气室所覆盖的容弹内表面大；2)相邻空腔气室间的间隙小；3)不能遮挡传感器孔与定容燃烧弹视窗孔的光学通路，构建少的空腔气室。

7.根据权利要求3所述的一种用于容弹内部不规则表面的保温装置，其特征在于：所述装置的连接关系如下：

空腔气室的左侧面直接与上端面和下端面相连，与右侧面相对；右侧面与上端面和下端面直接相连；其中空腔气室的上端面、下端面、右侧面、左侧面上远离主视面的那条边分别焊接于定容燃烧弹内壁面上，而实现空腔气室除主视面之外其他各组成面的密封与固定；

一种用于定容燃烧弹内部不规则表面的保温装置中气压平衡孔的功能是为了实现空腔气室和容弹内部高温气体的相对平衡，从而在空腔气室中形成静止的气体层以及保持空腔气室的结构稳定，具体体现在：

一方面，空腔气室的各个组成面阻止了定容燃烧弹内的高温气体进入空腔气室中，与空腔气室所覆盖的定容燃烧弹内壁面形成对流换热；而气压平衡孔的存在，空腔气室内外压力相同，从而阻止容弹内高温气体进一步流入空腔气室中，使空腔气室内形成静止的气体层，而这些气体层又将阻止容弹内的热量向外散失，从而起到气体保温层的功能；

另一方面，气压平衡孔使得空腔气室内与定容燃烧弹内部的大空间相连通，使得空腔气室内部压力与定容燃烧弹内部压力相等，实现压力平衡，从而使空腔气室的结构不被破坏；

此外，由于气压平衡孔开在空腔气室下端面上，远离喷油器，从而避免气压平衡孔被污油堵塞。