[发明专利]一种用于立式储存的发动机的内部支撑装置及其应用

说明书

本发明涉及一种用于立式储存的发动机的内部支撑装置及其应用，尤其适用于长期立式储存的发动机内部支撑装置，特别涉及一种能够缓解人工脱粘层根部撕裂情况的装置，属于固体火箭发动机技术领域。本发明提出了一种药柱内嵌支撑装置的设计，能对药柱提供径向支撑，缓解发动机立式储存时人工脱粘层根部的撕裂损伤情况。当发动机长期立式储存时，由于药柱重力的作用，药柱会连同人工脱粘层沿轴向向下陷，可能会撕扯人工脱粘层根部，造成人工脱粘层根部沿轴向产生裂纹。当设置有该支撑装置后，支撑装置会对人工脱粘层根部处赤道面后方的药柱起到径向支撑的作用，可以缓解人工脱粘层根部的撕裂情况。

技术领域

本发明涉及一种用于立式储存的发动机的内部支撑装置及其应用，尤其适用于长期立式储存的发动机内部支撑装置，特别涉及一种能够缓解人工脱粘层根部撕裂情况的装置，属于固体火箭发动机技术领域。

背景技术

固体火箭发动机是一种常用于导弹武器、飞行器及运载火箭上的动力装置，其燃料与氧化剂混合在一起(以下简称推进剂)且以具有特定形状的固体形式填装于发动机燃烧室内。通常固体火箭发动机燃烧室壳体内表面与推进剂药柱之间会设置有一定厚度的绝热层以降低发动机工作时壳体的温度，绝热层材料中以三元乙丙橡胶使用最为广泛。对于中大型发动机，推进剂通常是浇注于绝热层内壁，固化成型后与绝热层粘结在一起。

推进剂的粘接界面尤其是前后端在发动机整个生产、储存过程中会受到各种应力的作用，可能会造成药柱表面脱粘：推进剂在固化收缩时，会受到壳体、绝热层的约束，界面产生较大的剪切应力；发动机在长期储存时，由于推进剂重力的作用，也会在推进剂界面产生剪切应力；发动机运输、导弹飞行过程的震动、载荷等，也会使推进剂界面受到较大应力。当药柱表面脱粘时，药柱燃烧表面积会增大，使发动机工作压强变高，甚至会导致发动机爆炸。现在中大型发动机较多通过设置人工脱粘层来释放药柱的应力。人工脱粘层是由绝热层材料制成的具有一定厚度的片状体，其根部与绝热层粘接，一侧与药柱表面粘接，另一侧与绝热层贴合，形成的缝隙即人工脱粘缝。当药柱向内收缩时，便会连同人工脱粘层一起收缩，避免了药柱与绝热层脱粘的情况，此时人工脱粘缝会变大，人工脱粘层根部会有局部应力。

对于一些需要长期立式储存的发动机，由于药柱重力的作用，药柱会连同人工脱粘层沿轴向向下陷，可能会撕扯人工脱粘层根部，造成人工脱粘层根部产生裂纹；此外药柱下陷撕裂根部造成的损伤会和发动机运输、工作时对根部造成的损伤累积，也可能会导致人工脱粘层根部累积性破坏。人工脱粘层根部撕裂时方向是沿轴向，此时人工脱粘层根部处药柱有沿径向向内收缩的趋势，导致人工脱粘层根部的撕裂情况。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出一种用于立式储存的发动机的内部支撑装置及其应用。

本发明的技术解决方案是：

一种用于立式储存的发动机的内部支撑装置，该支撑装置包括一筒体，在筒体的外表面有若干个凸块；

所述的凸块的上表面与筒体的中心轴的夹角角度与药柱翼槽的斜角一致；

所述的凸块的厚度与药柱翼槽的厚度一致；

筒体的外表面为圆柱面，筒体的外径与药柱内孔内径一致；

筒体的内表面为带角度的锥面，锥面的母线与中心轴的夹角角度与点火装置壳体角度一致；

筒体上设置有A类导气槽与B类导气槽。

优选的，凸块的数量不少于药柱翼槽数的一半，且均布在筒体的外表面。

优选的，所述的A类导气槽位于凸块的前方，A类导气槽的数量与凸块的数量一致，A类导气槽与筒体的内腔连通。

优选的，B类导气槽分布在凸块的一侧，B类导气槽的数量与凸块的数量和与药柱翼槽的数量一致，B类导气槽或凸块与药柱翼槽一一对应。