本實用新型涉及一種整體式非金屬火箭發(fā)動機空體,屬于火箭發(fā)動機領(lǐng)域。
背景技術(shù):
火箭發(fā)動機空體主要由燃燒室殼體和噴管組成,燃燒室殼體包括金屬殼體和非金屬殼體,噴管由金屬與耐高溫、耐沖刷材料模壓而成,傳統(tǒng)燃燒室殼體與噴管之間采用螺紋連接或者鍵連接。金屬燃燒室殼體與模壓噴管連接的火箭發(fā)動機空體雖然連接強度高,但存在消極重量大,成本高的缺點,非金屬燃燒室殼體與模壓噴管連接的火箭發(fā)動機空體質(zhì)量輕,但存在連接強度低、裝配過程復雜、制造成本高的缺點。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是解決傳統(tǒng)火箭發(fā)動機空體消極質(zhì)量大、連接強度低、制造成本高的問題。而提供一種整體式非金屬火箭發(fā)動機空體。
本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
本實用新型的一種整體式非金屬火箭發(fā)動機空體,包括前接頭、管體、喉襯、后接頭;
前接頭為金屬材料加工而成的環(huán)形連接件,前接頭的內(nèi)壁加工有連接螺紋,前接頭的外壁后端為向后收斂的錐面;
后接頭為金屬材料加工而成的環(huán)形連接件,后接頭的外壁后端加工有連接螺紋,后接頭的外壁前端為向后擴張的錐面;
管體為通過支撐模具經(jīng)纏繞工藝纏繞固定在前接頭和后接頭之間的非金屬纖維絲,管體的內(nèi)腔前段為發(fā)動機裝藥填充腔,管體的內(nèi)腔后段的中部鑲嵌有喉襯,管體的內(nèi)腔后段與后接頭對接后形成前段收斂后段擴張的拉瓦爾噴管內(nèi)形。
所述前接頭后端向后收斂的錐面上軸向加工有齒狀階梯,以增大非金屬纖維絲在該端與前接頭纏繞時的連接力。
所述后接頭前端向后擴張的錐面上軸向加工有齒狀階梯,以增大非金屬纖維絲在該端與后接頭纏繞時的連接力。
所述非金屬纖維絲優(yōu)選為玻璃纖維絲或碳纖維絲。
本實用新型的一種用于加工整體式非金屬火箭發(fā)動機空體的模具,包括前芯模和后芯模;
前芯模的后端外形依次為與發(fā)動機裝藥填充腔內(nèi)形、拉瓦爾內(nèi)形的噴管收斂前段的內(nèi)形相匹配的定形段,前芯模的后端端部中心開有螺紋連接孔;前芯模定形段的前端外壁加工有與發(fā)動機裝藥填充腔前端口部相匹配的螺紋連接段,前芯模的螺紋連接段的前端徑向開有圓周均布的定位螺孔,前芯模前端定位螺孔的開孔位置前端向外延伸有環(huán)形定位臺;
后芯模的前端外形依次為與拉瓦爾內(nèi)形的噴喉段、噴管擴張后段的內(nèi)形相匹配的定形段,后芯模的前端端部中心向前延伸有與前芯模后端端部中心螺紋連接孔相匹配的螺紋連接段;后芯模定形段的后端徑向開有圓周均布的定位螺孔,后芯模后端定位螺孔的開孔位置后端向外延伸有環(huán)形定位臺;
后芯模前端端部的螺紋連接段與前芯模后端端部的螺紋連接孔螺紋對接,使前芯模后端的定形段與后芯模前端的定形段對接形成與拉瓦爾噴管內(nèi)形相匹配的纏繞支撐平面。
有益效果
本實用新型的發(fā)動機空體與傳統(tǒng)金屬殼體火箭發(fā)動機空體相比,減輕了空體消極重量,增加火箭彈射程,空體質(zhì)心前移能使火箭彈總體質(zhì)心前移,有利于火箭彈總體氣動布局和總體設(shè)計。
本實用新型的發(fā)動機空體與傳統(tǒng)非金屬火箭發(fā)動機空體相比,減少了噴管與燃燒室殼體的軸向連接環(huán)節(jié),燃燒室殼體與噴管一次整體成形提高了燃燒室殼體與噴管之間的連接強度。
本實用新型的火箭發(fā)動機空體一次成形,工藝簡單,內(nèi)形精度高,保證了產(chǎn)品質(zhì)量,降低了制造成本。
附圖說明
圖1為本實用新型發(fā)動機空體的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實用新型加工模具的工作狀態(tài)示意圖;
圖中,1-前接頭;2-管體;3-喉襯;4-后接頭;5-前芯模;6-后芯模。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型的內(nèi)容作進一步描述。
實施例
本實用新型的一種整體式非金屬火箭發(fā)動機空體,具體加工過程如下:
加工前接頭1,前接頭1為采用金屬材料加工而成的環(huán)形連接件,前接頭1的內(nèi)壁加工有連接螺紋,前接頭1的外壁后端為向后收斂的錐面,該錐面上軸向加工有齒狀階梯;前接頭1的前端沿軸向上留有加工余量,前接頭1前端的加工余量上開有定位螺孔;
加工后接頭4,后接頭4為采用金屬材料加工而成的環(huán)形連接件,后接頭4的外壁前端為向后擴張的錐面,該錐面上軸向加工有齒狀階梯,后接頭4的外壁后端加工有連接螺紋;后接頭4的后端沿軸向上留有加工余量,后接頭4后端的加工余量上開有定位螺孔;
加工前芯模5,前芯模5的后端外形依次為與發(fā)動機裝藥填充腔內(nèi)形、拉瓦爾內(nèi)形的噴管收斂前段的內(nèi)形相匹配的定形段,前芯模5的后端端部中心開有螺紋連接孔;前芯模5定形段的前端外壁加工有與發(fā)動機裝藥填充腔前端口部相匹配的螺紋連接段,前芯模5的螺紋連接段的前端徑向開有圓周均布的定位螺孔,前芯模5前端定位螺孔的開孔位置前端向外延伸有環(huán)形定位臺;
加工后芯模6,后芯模6的前端外形依次為與拉瓦爾內(nèi)形的噴喉段、噴管擴張后段的內(nèi)形相匹配的定形段,后芯模6的前端端部中心向前延伸有與前芯模5后端端部中心螺紋連接孔相匹配的螺紋連接段;后芯模6定形段的后端徑向開有圓周均布的定位螺孔,后芯模6后端定位螺孔的開孔位置后端向外延伸有環(huán)形定位臺;
將前接頭1從前芯模5的后端套入,使前接頭1通過內(nèi)壁的內(nèi)螺紋連接在前芯模5前端螺紋連接段上,前接頭1的前端通過前芯模5前端的環(huán)形定位臺向前軸向限位,并通過將鎖緊螺釘同時穿過前接頭1和前芯模5前端的定位螺孔,使前接頭1與前芯模5圓周定位;將后接頭4從后芯模6的前端套入,使后接頭4的后端通過后芯模6后端的環(huán)形定位臺向后軸向限位,并通過將鎖緊螺釘同時穿過后接頭4和后芯模6后端定位螺孔,使后接頭4與后芯模6圓周定位;將喉襯3套在后芯模6的前端,再將后芯模6前端端部的螺紋連接段與前芯模5后端端部的螺紋連接孔螺紋對接,使前芯模5后端的定形段與后芯模6前端的定形段對接形成與拉瓦爾噴管內(nèi)形相匹配的纏繞支撐平面,如圖2所示;將玻璃纖維絲通過纏繞工藝纏繞固定在前接頭1和后接頭4之間;纏繞完成后,分別卸下連接前接頭1與前芯模5的鎖緊螺釘,以及連接后接頭4與后芯模6的鎖緊螺釘;再依次從發(fā)動機空體內(nèi)卸下后接頭4和前接頭1,最后分別機加掉前接頭1前端和后接頭4后端的加工余量,得到如圖1所示的整體式非金屬火箭發(fā)動機空體。