The invention provides a thrust chamber structure and a method for evaluating the anti-oxidation and ablation performance of composite materials, which belongs to the field of aerospace engines. The thrust chamber structure comprises a coaxially connected injector (1), a first body (2), a second body (3) and a convergence section (4), the first body (2) and a second body (3) are hollow cylindrical structures, the first body (2) and the convergence section (4) are all metal materials, and the first body (2) is provided with a cooling medium channel. Two the body part (3) is the material of the composite material, and the convergence section (4) is a hollow structure. The invention reduces the requirement of fuel and oxidizer supply capacity, saves the examination cost, and can check the performance of composite materials at any time and for a long time, and the examination result is accurate by simulating the actual use environment pressure by the combustion chamber pressure.
【技术实现步骤摘要】
用于考核复合材料抗氧化烧蚀性能的推力室结构及方法
本专利技术涉及一种用于考核复合材料抗氧化烧蚀性能的推力室结构及方法,属于航空航天发动机领域。
技术介绍
碳碳复合材料是指碳纤维及其织物增强的碳基体复合材料。而碳陶复合材料则是以碳纤维的三维毡体作为增强骨架,以碳化硅陶瓷作为连续基体的一类新型复合材料。二者均具有高强度,低密度、耐高温、抗氧化烧蚀以及较低膨胀系数等优点,最高工作温度已达2600℃被认为是目前最有发展前途的高温材料。目前,碳碳复合材料和碳陶复合材料在超燃冲压发动机进气道及燃烧室、固体火箭发动机喉衬、液体火箭发动机喷管以及飞行器前缘热防护系统等领域已得到广泛应用。虽然碳碳或碳陶复合材料具有诸多优良的高温性能,但在高温有氧环境下容易发生氧化烧蚀,导致材料性能急剧下降。因而需要在投入应用之前,需要对复合材料的抗氧化烧蚀性能进行考核。目前可行的复合材料抗氧化烧蚀性能考核方法有三种:搭载火箭发动机试车、电弧风洞烧蚀试验和氧乙炔烧蚀试验。搭载火箭发动机试车所模拟的环境最准确,但成本也最高且试车机会极少;电弧风洞加水困难,难以准确模拟喷管内的燃气组分;氧乙炔烧蚀试验燃气组分单一,且无法模拟燃气的高速环境,参考意义有限;此外,前两种方法对燃料和氧化剂的供应能力也有较高的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的上述缺陷,提供一种用于考核复合材料抗氧化烧蚀性能的推力室结构及方法,通过燃烧室压力模拟实际的使用环境压力,降低了对燃料和氧化剂供应能力的要求,节约了考核成本且可以随时、长时间对复合材料性能进行考核,考核结果准确。本专利技术的上述目的主要是通过如下 ...
【技术保护点】
1.一种用于考核复合材料抗氧化烧蚀性能的推力室结构,其特征在于,包括依次同轴连接的喷注器(1)、第一身部(2)、第二身部(3)及收敛段(4),所述第一身部(2)和第二身部(3)均为空心圆柱结构,所述第一身部(2)及收敛段(4)均为金属材质,所述第一身部(2)设有冷却介质通道,所述第二身部(3)为复合材料材质,所述收敛段(4)为空心结构。
【技术特征摘要】
1.一种用于考核复合材料抗氧化烧蚀性能的推力室结构,其特征在于,包括依次同轴连接的喷注器(1)、第一身部(2)、第二身部(3)及收敛段(4),所述第一身部(2)和第二身部(3)均为空心圆柱结构,所述第一身部(2)及收敛段(4)均为金属材质,所述第一身部(2)设有冷却介质通道,所述第二身部(3)为复合材料材质,所述收敛段(4)为空心结构。2.根据权利要求1所述的用于考核复合材料抗氧化烧蚀性能的推力室结构,其特征在于,所述第一身部(2)包括贴合的内壁和外壁,所述内壁上设有多条沿轴向延伸的沟槽,以形成所述冷却介质通道。3.根据权利要求2所述的用于考核复合材料抗氧化烧蚀性能的推力室结构,其特征在于,所述内壁为铜材质,所述外壁为不锈钢材质,所述内壁和外壁通过焊接的方式贴合。4.根据权利要求2或3所述的用于考核复合材料抗氧化烧蚀性能的推力室结构,其特征在于,所述沟槽的槽壁上设有冷凝介质通孔,所述冷凝介质通孔位于所述第一身部(2)与所述第二身部(3)相接的一端,且连通所述沟槽与所述第二身部(3)的内腔。5.根据权利要求1所述的用于考核复合材料抗氧化烧蚀性能的推力室结构,其特征在于,所述第二身部(3)由至少两段空心圆柱体连接而成,且各段厚度不同。6.根据权利要求1或5所述的用...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨岩,左安军,杨进慧,刘鑫鹏,王朝晖,王晓丽,谢恒,田原,杨继东,王仙,
申请(专利权)人:北京航天动力研究所,
类型:发明
国别省市:北京,11
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