[发明专利]一种固液火箭发动机地面试验用喷管堵盖结构

摘要

本发明公开一种固液火箭发动机地面试验用喷管堵盖结构，可实现在燃烧室压强达到设定值时膜片可靠断裂的功能，能够在试验中完全模拟喷管真实工作过程中膜片的功能。其结构包括膜片、喷管堵盖与长螺。堵盖膜片与密封圈组合安装于喷管出口端面处，由喷管堵盖工装定位。膜片、密封圈和喷管堵盖由喷管壳体定位，并通过长螺栓与喷管头部连接紧固，实现对膜片位置的固定。本发明中，膜片、喷管堵盖、喷管绝热层和喷管壳体间采用密封圈进行密封，保证了燃烧室的气密性；膜片加工方便、安装方便，通过多次试验验证得出膜片破裂压强一致性良好；进行多次试验只需更换膜片，喷管可重复多次使用，经济性好。

主权项

1.一种固液火箭发动机地面试验用喷管堵盖结构，其特征在于：在喷管末端依次设置有膜片与喷管赌盖，由喷管堵盖压紧膜片，由膜片将喷管末端密封；上述膜片为圆形薄片结构，材料为LY12硬铝；膜片朝向喷管头部表面的周向刻有环形槽A，环形槽A底面刻有环形槽B；膜片在破裂压力下沿环形槽B破裂；环形槽A的截面设计为等腰梯形，两腰夹角为30°；环形槽B的截面设计为三角形，槽深0.1～0.3mm，底端夹角为60°；上述环形槽A的直径略小于喷管堵盖内圈直径，差值为0.5～2mm；膜片厚度约为膜片外径的1.4％，同时膜片厚度还为环形槽B低端周向对应圆直径的2.2％；膜片刻槽后剩余厚度d与膜片破裂压力P间需满足：P·S＝τ·π·L1·d其中，S为膜片受压面积；τ为膜片环形槽B低端受到的剪切应力；L1为环形槽B底端周向对应圆半径；将膜片受压面积代入上述公式，即可得：τ应小于膜片所用材料的许用剪切应力值[σ]。