兼具阻燃点火特性的组合材料及其制备方法技术

本申请公开了兼具阻燃点火特性的组合材料及其制备方法

【技术实现步骤摘要】
兼具阻燃点火特性的组合材料及其制备方法、火箭发动机


[0001]本专利技术涉及固体火箭发动机
，特别涉及兼具阻燃点火特性的组合材料及其制备方法
、
固体火箭发动机
。

技术介绍

[0002]近年来为了有效改善飞行器控制性能
、
提高其生存能力
、
增加其动力航程并合理分配和使用能量，双脉冲固体火箭发动机逐渐成为目前主流动力装置
。
常见双脉冲点火装置分为软隔舱和硬隔舱两种，要求间隔层装置不仅要求具有良好的绝热能力，还要保证安全可靠地打开
。
其中在软隔舱研究过程中，一般采用的点火器为片状点火器，内部结构为装有点火管和黑火药的点火药包，放置于二级药柱和隔舱预置的凹腔中，且由于该位置需要承受一脉冲点火时的压力，需要在凹腔中加入海绵材料，其装配结构复杂，且容易出现承压异常
、
点火压强峰高
、
点火延迟时间长等问题
。
目前逐步研究采用面点火材料用于双脉冲发动机的软隔舱点火，在点火材料的使用过程中，由于面点火材料的特殊性，存在不易封装
、
易受潮
、
易断裂等问题，且在软隔舱发动机装配过程中，点火材料与绝热材料的独立装配，不利于绝热层与点火材料的粘接，且装配过程繁琐
、
费时
、
不易操作，对今后的工程化应用装配有影响
。

技术实现思路

[0003]本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了兼具阻燃点火特性的组合材料及其制备方法
、
火箭发动机，将点火材料与软隔舱制备成一体化结构，有利于点火材料的封装和保护，实现组件独立成型，有利于发动机装配，缩短装配周期
。
解决了面点火材料的封装和装配难的问题
。
[0004]本专利技术的技术解决方案是：
[0005]第一方面，提供了兼具阻燃点火特性的组合材料，包括封装层
、
点火层
、
绝热层，点火层位于封装层和绝热层之间，绝热层的边缘与封装层固定，以将点火层密封于封装层和绝热层之间；封装层用于封装点火层，点火层用于接收到点火信号后
、
并输出点火能量将固体推进剂点着，绝热层用于阻隔外部热量传递到点火层而将点火层点燃
。
[0006]所述封装层为可烧融的薄膜材料，封装层的熔点小于
700
度；封装层材质为铝箔
、
或锡箔
。
[0007]所述点火层为面状点火器，厚度小于
4mm。
[0008]所述绝热层为具备密封功能
、
常温可固化的柔性材料，绝热层固化后与封装材料粘接；绝热层为在发动机热燃气作用下逐步烧蚀且无残渣的材料
。
[0009]所述封装层
、
点火层之间采用
3M
胶进行粘接，不影响点火效果
。
[0010]所述封装层的厚度小于
0.08mm
，导热系数大于大于
60W/m.K
，以使封装层不影响点火层点燃产生的热量传递给装药的传热速率
。
[0011]所述的点火层的引出线为扁平线缆，其导线厚度小于
0.2mm。
[0012]第二方面，提供了兼具阻燃点火特性的组合材料的制备方法，包括：
[0013]将封装材料置于工装的封装槽底部，形成封装层；
[0014]将点火材料粘接于封装层表面，并使点火层与封装槽的侧壁之间留有间隙，得到点火层；
[0015]之后将流动状态的绝热材料灌封入工装中，使绝热材料表面与工装齐平
、
并填满缝隙，绝热材料固化后，得到绝热层；
[0016]将封装层
、
点火层
、
绝热层形成的组合材料从工装的封装槽内脱离；
[0017]获得根据上述任一所述的兼具阻燃点火特性的组合材料
。
[0018]第三方面，提供了一种火箭发动机，包括燃烧室壳体，燃烧室壳体内设置有沿着燃烧室壳体轴向依次分布的一级装药和二级装药，二级装药靠近一级装药的端部嵌设有组合材料，组合材料的引出线沿着燃烧室壳体内壁延伸
、
并从位于燃烧室壳体端部的出线口引出；
[0019]组合材料为根据上述任一所述的兼具阻燃点火特性的组合材料
。
[0020]所述组合材料覆盖一级装药和二级装药的端面
。
[0021]综上所述，本申请至少包括以下有益技术效果：
[0022](1)
原有点火器环境适应性较差，不具备防潮等功能，组合材料的结构设置简化了点火材料的封装结构，提高了点火材料的环境适应性
。
[0023](2)
原有发动机装配方式为在二级装药上预制导线槽，将点火层的导线和埋置于装药预制槽中，将点火层粘接于二级装药上，再将绝热层粘接于点火层上，绝热层固化后，再将一级装药与绝热层进行粘接，本方案方案中组合材料将点火器和软隔舱实现了一体化装配，引出线为扁平线，二级装药装配完毕后，可将组合材料直接粘接于二级装药上，之后直接装配一级装药，完成装配，与原有的装配方式相比，优化了装配流程，有力的提高了装配效率和准确度
。
附图说明
[0024]图1是本专利技术实施例提供的兼具阻燃点火特性的组合材料及其制备方法的结构示意图及剖面图；
[0025]图2是兼具阻燃点火特性的组合材料及其制备方法的制作流程图；
[0026]图3是兼具阻燃点火特性的组合材料及其制备方法的应用示例
。
[0027]其中：
1、
封装层；
2、
点火层；
3、
绝热层；
4、
工装；
[0028]5、
组合材料；
6、
燃烧室壳体；
61、
一级装药；
62、
二级装药；
63、
出线口
。
具体实施方式
[0029]下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步详细的描述：
[0030]本申请实施例公开兼具阻燃点火特性的组合材料及其制备方法，如图1和图2所示，组合材料通过以下制备方法获得：
[0031]S1:
工装4的一侧开设有封装槽，形成顶部开口的结构，将封装材料置于工装4的封装槽的整个底部，形成封装层1；
[0032]S2:
将点火材料粘接于封装层1表面，并使点火层2与封装槽的侧壁之间留有间隙，
端加载
20MPa
压力
、200℃
高温条件下，不会意外发火
。
[0043]本专利技术虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本专利技术，任何本领域技术人员在不脱离本专利技术的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此，本专利技术的保护范本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
兼具阻燃点火特性的组合材料，其特征在于：包括封装层
(1)、
点火层
(2)、
绝热层
(3)
，点火层
(2)
位于封装层
(1)
和绝热层
(3)
之间，绝热层
(3)
的边缘与封装层
(1)
固定，以将点火层
(2)
密封于封装层
(1)
和绝热层
(3)
之间；封装层
(1)
用于封装点火层
(2)
，点火层
(2)
用于接收到点火信号后
、
并输出点火能量将固体推进剂点着，绝热层
(3)
用于阻隔外部热量传递到点火层
(2)
而将点火层
(2)
点燃
。2.
根据权利要求1所述的兼具阻燃点火特性的组合材料，其特征在于：所述封装层
(1)
为可烧融的薄膜材料，封装层
(1)
的熔点小于
700
度；封装层
(1)
材质为铝箔
、
或锡箔
。3.
根据权利要求1所述的兼具阻燃点火特性的组合材料，其特征在于：所述点火层
(2)
为面状点火器，厚度小于
4mm。4.
根据权利要求1所述的兼具阻燃点火特性的组合材料，其特征在于：所述绝热层
(3)
为具备密封功能
、
常温可固化的柔性材料，绝热层
(3)
固化后与封装材料粘接；绝热层
(3)
为在发动机热燃气作用下逐步烧蚀且无残渣的材料
。5.
根据权利要求1所述的兼具阻燃点火特性的组合材料，其特征在于：所述封装层
(1)、
点火层
(2)
之间采用
3M
胶进行粘接，不影响点火效果
。6.
根据权利要求1或2所述的兼具阻燃点火特性的组合材料，其特征在于：所述封装层
(1)
的厚度小于
0.08mm
，导热系数大于
60W/m.K
，以使封装层

【专利技术属性】
技术研发人员：马宏玲，郭宁，罗思璇，何快，陈建发，吴飞春，徐志敬，谢叶叶，
申请(专利权)人：上海新力动力设备研究所，
类型：发明
国别省市：