一种火箭发动机壳体及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种火箭发动机壳体，包括绝热层、裙部以及复材层，裙部套装于绝热层的外部，且裙部以及绝热层均与复材层相连，本发明专利技术利用复材层固定绝热层以及裙部，复材层由复合材质缠绕成型，相对于现有技术中壳体包括两层固化层的结构，本发明专利技术利用复材层固定并连接绝热层和裙部，简化了壳体结构，降低了壳体质量，且有效避免了现有技术中两层固化层产生分层的问题，有效提高了壳体的承载能力。本发明专利技术还提供一种上述火箭发动机壳体的制备方法，将裙部套设于绝热层的外部，并将复合材料缠绕在绝热层和裙部的外部，以固定绝热层以及裙部，复合材料固化后得到复材层，在降低壳体质量的前提下，节约了制备材料，提高了制备效率。提高了制备效率。提高了制备效率。

【技术实现步骤摘要】
一种火箭发动机壳体及其制备方法


[0001]本专利技术涉及火箭发动机及其周边配套设施
，特别是涉及一种火箭发动机壳体及其制备方法。

技术介绍

[0002]火箭发动机壳体是发动机的主要受力部件，需要承受燃烧室内压，喷管向量控制力，反向喷管对壳体及其连接区域的作用载荷，以及发动机在贮存、起吊、发射、飞行中的各种外载荷。这就要求壳体具有优异的强度与刚度。
[0003]另外，壳体的结构质量对导弹或火箭而言是消极质量，要求壳体的结构质量要尽可能小。壳体作为一种高压容器，通常采用容器特性指数PV/W来衡量壳体的性能，其中，P为容器的爆破压强，V为容器的容积，W为容器的质量。制备高PV/W的高性能壳体，所使用的壳体材料应具有高的比强度、比模量和良好的成型工艺性。
[0004]现有技术中的发动机壳体，因结构原因导致质量较大，且壳体结构刚度和强度均有待提升。
[0005]因此，如何在降低发动机壳体质量的前提下，提高壳体承载能力，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种火箭发动机壳体及其制备方法，以解决上述现有技术存在的问题，降低发动机壳体质量，同时提高发动机壳体的承载能力。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种火箭发动机壳体，包括：
[0008]绝热层；
[0009]裙部，所述裙部套设于所述绝热层的外部，所述绝热层的两端均设置有所述裙部，且两组所述裙部之间具有间隙；
[0010]复材层，所述复材层套设于所述绝热层以及所述裙部的外部，所述裙部以及所述绝热层均与所述复材层相连，所述复材层由复合材质缠绕成型。
[0011]优选地，所述绝热层、所述裙部以及所述复材层均为筒状结构。
[0012]优选地，所述裙部的内壁上具有挡环，所述挡环与所述绝热层的端部相抵。
[0013]优选地，沿所述绝热层的端部朝向所述绝热层的中心的方向，所述裙部包括依次相连的连接段、第一传力段、第二传力段和第三传力段，所述第一传力段、所述第二传力段以及所述第三传力段的内壁相平齐，所述第一传力段的壁厚逐渐减小，所述第一传力段的壁厚较小一端与所述第二传力段相连，所述第三传力段的外壁具有弧面凸起，所述第三传力段的最大壁厚较所述第二传力段的壁厚大，所述第三传力段远离所述第二传力段的一端的壁厚逐渐减小。
[0014]优选地，所述连接段凸出于所述绝热层以及所述复材层的端面，并朝向远离所述
绝热层的方向延伸。
[0015]优选地，所述裙部连接有堵盖，所述堵盖与所述裙部可拆卸连接且二者之间设置密封元件，所述堵盖具有注水孔，所述注水孔与所述绝热层、所述裙部以及所述堵盖围成的腔体相连通。
[0016]优选地，所述堵盖具有朝向远离所述裙部方向的凸起结构。
[0017]优选地，所述裙部与所述堵盖螺栓连接。
[0018]优选地，所述裙部以及所述堵盖均具有翻边。
[0019]本专利技术还提供一种上述的火箭发动机壳体的制备方法，将所述裙部套设于所述绝热层的外部，并将复合材料缠绕在所述绝热层和所述裙部的外部，以固定所述绝热层以及所述裙部，所述复合材料固化后得到所述复材层。
[0020]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0021]本专利技术的火箭发动机壳体，裙部套装于绝热层的外部，且裙部以及绝热层均与复材层相连，本专利技术利用复材层固定绝热层以及裙部，复材层由复合材质缠绕成型，相对于现有技术中壳体包括两层固化层的结构，本专利技术利用复材层固定并连接绝热层和裙部，简化了壳体结构，降低了壳体质量，且有效避免了现有技术中两层固化层产生分层的问题，有效提高了壳体的承载能力。
[0022]本专利技术还提供一种上述火箭发动机壳体的制备方法，将裙部套设于绝热层的外部，并将复合材料缠绕在绝热层和裙部的外部，以固定绝热层以及裙部，复合材料固化后得到复材层，本专利技术的制备方法，较现有技术中壳体二次固化的现状，在降低壳体质量的前提下，节约了制备材料，提高了制备效率。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本专利技术的火箭发动机壳体的结构示意图；
[0025]图2为本专利技术的火箭发动机壳体沿A
‑
A向的剖切结构示意图；
[0026]图3为图2中B处的放大结构示意图；
[0027]图4为本专利技术的火箭发动机壳体的其他实施例中的结构示意图；
[0028]图5为图4中的火箭发动机壳体的剖切结构示意图；
[0029]图6为本专利技术的火箭发动机壳体的受力示意图。
[0030]其中，1为绝热层，2为裙部，201为挡环，202为连接段，203为第一传力段，204为第二传力段，205为第三传力段，3为复材层，4为堵盖，5为翻边；
[0031]1a、2a、3a为裙部的三个位置。
具体实施方式
[0032]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0033]本专利技术的目的是提供一种火箭发动机壳体及其制备方法，以解决上述现有技术存在的问题，降低发动机壳体质量，同时提高发动机壳体的承载能力。
[0034]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0035]请参考图1
‑
图6，其中，图1为本专利技术的火箭发动机壳体的结构示意图，图2为本专利技术的火箭发动机壳体沿A
‑
A向的剖切结构示意图，图3为图2中B处的放大结构示意图，图4为本专利技术的火箭发动机壳体的其他实施例中的结构示意图，图5为图4中的火箭发动机壳体的剖切结构示意图，图6为本专利技术的火箭发动机壳体的受力示意图。
[0036]本专利技术提供一种火箭发动机壳体，包括绝热层1、裙部2以及复材层3，裙部2套设于绝热层1的外部，绝热层1的两端均设置有裙部2，且两组裙部2之间具有间隙；复材层3套设于绝热层1以及裙部2的外部，裙部2以及绝热层1均与复材层3相连，复材层3由复合材质缠绕成型。
[0037]本专利技术的火箭发动机壳体，裙部2套装于绝热层1的外部，且裙部2以及绝热层1均与复材层3相连，本专利技术利用复材层3固定绝热层1以及裙部2，复材层3由复合材质缠绕成型，相对于现有技术中壳体包括两层固化层的结构，本专利技术利用复材层3固定并连接绝热层1和裙部2，简化了壳体结构，降低了壳体质量，且有效避免了现有技术中两层固化层产生分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种火箭发动机壳体，其特征在于，包括：绝热层；裙部，所述裙部套设于所述绝热层的外部，所述绝热层的两端均设置有所述裙部，且两组所述裙部之间具有间隙；复材层，所述复材层套设于所述绝热层以及所述裙部的外部，所述裙部以及所述绝热层均与所述复材层相连，所述复材层由复合材质缠绕成型。2.根据权利要求1所述的火箭发动机壳体，其特征在于：所述绝热层、所述裙部以及所述复材层均为筒状结构。3.根据权利要求1所述的火箭发动机壳体，其特征在于：所述裙部的内壁上具有挡环，所述挡环与所述绝热层的端部相抵。4.根据权利要求1所述的火箭发动机壳体，其特征在于：沿所述绝热层的端部朝向所述绝热层的中心的方向，所述裙部包括依次相连的连接段、第一传力段、第二传力段和第三传力段，所述第一传力段、所述第二传力段以及所述第三传力段的内壁相平齐，所述第一传力段的壁厚逐渐减小，所述第一传力段的壁厚较小一端与所述第二传力段相连，所述第三传力段的外壁具有弧面凸起，所述第三传力段的最大壁厚较所述第二传力段的壁厚大，所述第三传力段远离...

【专利技术属性】
技术研发人员：李德宝，范玉辉，祖磊，张骞，吴乔国，肖佳琳，王雅娜，扶建辉，黄驰，周立川，李中蔡，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：