【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及固体火箭发动机喷管，具体涉及一种降低前摆心喷管接头防热环烧蚀的设计方法。
技术介绍
1、固体火箭发动机的前摆心摆动喷管位于燃烧室的尾部，由固定体、喉衬组件、接头防热环和扩张段等部件组成，燃气的高压强主要由金属件来提供力支撑，而金属件必须进行热防护，防止其受热失强。而喷管的接头防热环即为摆动接头的热防护部件。接头防热环一般由高硅氧布/酚醛和碳布/酚醛复合缠绕而成，其中碳布/酚醛主要作用是抗烧蚀，需保证接头防热环的绝热厚度来应对燃气冲刷带来的较大烧蚀量。
2、目前前摆心摆动喷管接头防热环属于喷管固定部分，它与属于活动部分的喉衬组件之间存在狭缝结构，此狭缝结构需要有足够的长度，从而形成燃气滞止区域，对摆动接头进行有效地热防护；但前摆心喷管接头防热环正对燃气流动方向，常规设计方法往往轴向烧蚀量较大，随着接头防热环的轴向烧蚀，狭缝结构的长度不断减小，燃气滞止作用不断减弱，对发动机的工作安全造成威胁。目前在某些前摆心球窝喷管中会出现接头防热环烧蚀严重的现象，该现象会严重影响到发动机的可靠性与安全性。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种降低前摆心喷管接头防热环烧蚀的设计方法，能够有效降低接头防热环的轴向烧蚀量，从而能够减小接头防热环的轴向设计厚度并降低结构质量，对提高固体火箭发动机性能有重要意义。
2、一种降低前摆心喷管接头防热环烧蚀的设计方法，该方法实现的步骤如下：
3、步骤一：确定喉衬和接头防热环径向厚度；
4、步骤
5、步骤三：确定喉衬和接头防热环间摆动狭缝轴向长度。
6、进一步地，所述步骤一中，确定喉衬和接头防热环径向厚度的过程包括：根据发动机压强和工作时间，通过固体火箭发动机传统烧蚀计算方法和热传导计算方法，计算喉衬和接头防热环的径向烧蚀厚度和温度分布；根据径向烧蚀厚度和温度分布对喉衬及接头防热环进行径向烧蚀和热防护分析后获得喉衬和接头防热环径向厚度。
7、进一步地，所述步骤二中，所述接头防热环的轴向位置需满足：l2≥0.2d1，l2为喉衬和接头防热环最前端的轴向距离，d1为喷管喉径。
8、进一步地，所述步骤三中，所述喉衬和接头防热环间摆动狭缝轴向长度取l1,l1≥0.4d1。
9、有益效果：
10、1、本专利技术通过对喉径、喉衬前端与接头防热环前端轴向距离和喉衬与接头防热环间摆动狭缝长度等参数的合理设计克服了现有前摆心喷管接头防热环小端法向烧蚀量大的不足。
11、2、本专利技术的接头防热环的轴向位置需满足，l2≥0.2d1，根据发动机内流场计算可知，接头防热环最前端与喉衬最前端的轴向距离越大，高温燃气冲击接头防热环的气流速度就越小，接头防热环烧蚀量就越小，因此接头防热环的设计位置相对喉衬尽量后移，此种条件下接头防热环的轴向烧蚀量能够大大降低。
12、3、本专利技术的喉衬和接头防热环间摆动狭缝轴向长度取l1,l1≥0.4d1,能够保证足够长的狭缝形成燃气滞止区域，对摆动接头金属件进行有效地热防护。
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1.一种降低前摆心喷管接头防热环烧蚀的设计方法，其特征在于，该方法实现的步骤如下：
2.如权利要求1所述的降低前摆心喷管接头防热环烧蚀的设计方法，其特征在于，所述步骤一中，确定喉衬和接头防热环径向厚度的过程包括：根据发动机压强和工作时间，通过固体火箭发动机传统烧蚀计算方法和热传导计算方法，计算喉衬和接头防热环的径向烧蚀厚度和温度分布；根据径向烧蚀厚度和温度分布对喉衬及接头防热环进行径向烧蚀和热防护分析后获得喉衬和接头防热环径向厚度。
3.如权利要求2所述的降低前摆心喷管接头防热环烧蚀的设计方法，其特征在于，所述步骤二中，所述接头防热环的轴向位置需满足：L2≥0.2D1，L2为喉衬和接头防热环最前端的轴向距离，D1为喷管喉径。
4.如权利要求3所述的降低前摆心喷管接头防热环烧蚀的设计方法，其特征在于，所述步骤三中，所述喉衬和接头防热环间摆动狭缝轴向长度取L1,L1≥0.4D1。
5.如权利要求1或2所述的降低前摆心喷管接头防热环烧蚀的设计方法，其特征在于，所述步骤三中，所述喉衬和接头防热环间摆动狭缝轴向长度取L1,L1≥0.4D1。<...
【技术特征摘要】
1.一种降低前摆心喷管接头防热环烧蚀的设计方法，其特征在于，该方法实现的步骤如下：
2.如权利要求1所述的降低前摆心喷管接头防热环烧蚀的设计方法，其特征在于，所述步骤一中，确定喉衬和接头防热环径向厚度的过程包括：根据发动机压强和工作时间，通过固体火箭发动机传统烧蚀计算方法和热传导计算方法，计算喉衬和接头防热环的径向烧蚀厚度和温度分布；根据径向烧蚀厚度和温度分布对喉衬及接头防热环进行径向烧蚀和热防护分析后获得喉衬和接头防热环径向厚度。
3.如权利要求2所述的降低前摆心喷...
【专利技术属性】
技术研发人员：董新刚，李国才，刘长猛，刘凯，曹琪，王才，宋学宇，李耿，李元，王亦松，吕江彦，
申请(专利权)人：西安航天动力技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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