关于提升金属火箭发动机空心堵头综合性能的方案和探讨
highingcat2012/07/30喷气推进 IP:广东
对于大型的火箭来说,在燃烧室内压力因各种原因增大时,堵头和喷口往往是最容易损坏的,为了提升“金属火箭发动机空心堵头综合性能”,我们当地的小组提出了将圆柱体内部结构的堵头换置为空心半圆形堵头的设想。其思路与原理给大家简单的介绍下。灵感来源:南水北调的大型混凝土输水槽的设计(记录片中说的。。。)

此为常见的空心堵头,在发动机工作时,堵头的90°垂直角(图中圆圈部分)对比堵头的其他部位将承受更大的压力,可能造成堵头的损坏甚至更坏的结果,使发射失败。

未命名2.png

如果是下图的空心半圆堵头,堵头所承受的力(不包括丝口)将被均匀分布。对比空心圆柱型的堵头,受力更均匀,安全系数是不是高了些?

未命名.png

       总结下,1.这种设计于使堵头内侧更均匀的受力,在不改变堵头固定结构条件下,更均匀的受力将提升堵头的综合性能,而两种类型的丝口部分承受的力确是相同的。
       2.优点:从某种程度上提升了成功率、降低事故的发生率。
       3.缺点:①失去了一部分燃烧室体积。
                     ②半圆部分阻燃层加工、制作较为困难。
                     ③对火箭整体的重心产生影响

       探讨:1.适用于什么级别的发动机?(小组的共同建议是用在32mm内径以上的金属机,小型的发动机需要充分的燃烧室空间,重点是小推力发动机工作时压力不大,不需要该措施)
                  2.期实际作用有多大?(这是我们最想知道的了,要准确了解起作用还得通过实验了解)
                  3.阻燃层怎么加工?(不知道[s:220] ,真不知道。。)


PS:不知道有没有人曾经有过同样的的想法,不过既然想到了就发上来呗,该方案的作用性还得大家一起看看,毕竟我们只有3个屌丝。
来自:航空航天 / 喷气推进
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~~空空如也
飞面教徒
11年10个月前 IP:未同步
429793
这是用什么形状的燃料的。。。燃料就是个问题,如果不够嵌合就会发生蹿火然后boom,再说你这个受力跟普通堵头的差别我还真看不出来
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highingcat作者
11年10个月前 IP:未同步
429798
主要是堵头内侧受力的均匀度。。。[s:220],,在南水北调的大型混凝土输水槽上就有运用到,也是灵感来源。。。

燃料的形状是在圆柱的顶部加上半圆,这在燃料浇筑时可以解决。

嵌合度就要考验阻燃层及燃料的加工制作技术
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拔刀斋
11年10个月前 IP:未同步
429963
把堵头(和喷管)做成套在身管之外,堵头车内螺纹、身管车外螺纹,可以使螺纹被内压压紧,改善螺纹的受力和密封情况。
中科大50年代的火箭小组在缺少优质钢管的情况下用过这种设计(否则做出来的发动机完全没法用)。
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