[發明專利]發動機裝藥老化試驗方法和裝藥試驗器

有效

• 申請號: 202110594513.X
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113310696B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 郭宇;申志彬;周偉勇;卞云龍;吳國夫;張燾
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G01M15/00
• 分類號: G01M15/00;G01M15/02;G01N33/22
• 代理公司: 長沙國科天河知識產權代理有限公司 43225
• 代理人: 邱軼

本申請涉及發動機裝藥老化試驗方法和裝藥試驗器，方法包括：獲取目標固體發動機的燃燒室粘接界面在貯存溫度下的貯存應力水平、老化試驗時的加速溫度以及拉應力水平；根據拉應力水平、固體發動機的殼體以及推進劑的材料物理特性，設計雙層殼體結構尺寸和雙層殼體間的初始內部壓力；根據設計的雙層殼體結構尺寸制作用于試驗的發動機殼體并將雙層殼體間充壓至初始內部壓力；對內層殼體進行絕熱處理及噴涂襯層處理，澆注推進劑并固化形成裝藥試驗器；將裝藥試驗器放入老化箱升溫至加速溫度并穩定后將初始內部壓力泄除；對裝藥試驗器開展老化試驗，按照設定時間節點對裝藥試驗器進行檢查和測試，得到藥柱和粘接界面老化試驗結果。試驗準確度較高。

技術領域

本申請涉及加速老化試驗技術領域，特別是涉及一種發動機裝藥老化試驗方法和裝藥試驗器。

背景技術

隨著固體火箭技術的發展，固體推進劑的加速老化試驗要求也越來越高。目前，國內外與固體發動機相關的加速老化試驗方法主要有如下兩類：其一是推進劑和粘接界面試件加速試驗方法：參見火工品試驗方法-恒定溫度應力試驗法(GJB736.13-1991)和復合固體推進劑高溫加速老化試驗方法(QJ2328A-2005)，將發動機使用的推進劑或粘接界面試樣放入不同溫度的老化箱中進行熱老化加速，并測試獲得推進劑或界面試樣的加速條件下的老化規律，進而獲得老化方程并外推自然貯存條件下的性能變化規律。

其二是發動機整機加速試驗方法：在前述方法一的基礎上，將發動機放入高溫老化試驗箱中進行熱老化試驗，對老化后的發動機進行檢查和測試，評價發動機的貯存壽命。然而，在實現本發明過程中，發明人發現前述傳統的加速老化試驗方法，存在著考慮老化因素不全面、老化試驗結果準確度不足的技術問題。

發明內容

基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種全面考慮老化因素、高準確度的發動機裝藥老化試驗方法以及一種裝藥試驗器。

為了實現上述目的，本發明實施例采用以下技術方案：

一方面，本發明實施例提供一種發動機裝藥老化試驗方法，包括步驟：

獲取目標固體發動機的燃燒室粘接界面在貯存溫度下的貯存應力水平、老化試驗時的加速溫度以及拉應力水平；拉應力水平由貯存溫度、貯存應力水平和加速溫度確定；

根據拉應力水平、固體發動機的殼體以及推進劑的材料物理特性，設計雙層殼體結構尺寸和雙層殼體間的初始內部壓力；

根據設計的雙層殼體結構尺寸制作用于試驗的發動機殼體，并將雙層殼體間充壓至初始內部壓力；

對充壓后的發動機殼體的內層殼體進行絕熱處理及噴涂襯層處理，澆注推進劑并固化形成裝藥試驗器；

將裝藥試驗器放入老化箱，升溫至加速溫度并穩定后，將雙層殼體間的初始內部壓力泄除；

對裝藥試驗器開展老化試驗，按照設定時間節點對裝藥試驗器進行檢查和測試，得到藥柱和粘接界面老化試驗結果。

在其中一個實施例中，貯存應力水平通過如下步驟獲?。?/p>

對目標固體發動機進行測試或有限元分析，獲得目標固體發動機的燃燒室粘接界面在貯存溫度下的貯存應力水平。

在其中一個實施例中，加速溫度通過如下步驟獲?。?/p>

根據目標固體發動機的推進劑的材料特性和安全性要求，確定最高加速溫度水平；最高加速溫度水平作為老化試驗過程中的加速溫度。

在其中一個實施例中，拉應力水平通過如下步驟獲取：

根據推進劑和界面的雙因素加速老化模型，確定目標固體發動機燃燒室粘接界面加速時的拉應力水平；

雙因素加速老化模型為：