[發(fā)明專利]一種復合材料纏繞再生冷卻推力室及加工工藝

在審

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• 申請日: 2022-03-17
• 公開（公告）號: CN114645803A
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發(fā)明（設計）人: 蔡國飆;俞南嘉;師浩然;周闖;焦博威
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: F02K9/64
• 分類號: F02K9/64;F02K9/34;F02K9/97;B29C53/58;B23P15/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 唐民

1.一種復合材料纏繞再生冷卻推力室，其特征在于，包括推力室本體和復合材料層；

所述推力室本體的外側壁上設有冷卻槽；

所述復合材料層套設于所述推力室本體上，所述復合材料層包覆所述冷卻槽以形成冷卻通道，所述復合材料層由復合纖維在所述推力室本體上纏繞成型。

2.根據(jù)權利要求1所述的復合材料纏繞再生冷卻推力室，其特征在于，所述復合材料層包括內層、中層和外層，所述內層和所述外層中的所述復合纖維沿所述推力室本體的周向纏繞，所述中層中的所述復合纖維呈螺旋形纏繞。

3.根據(jù)權利要求1所述的復合材料纏繞再生冷卻推力室，其特征在于，所述復合纖維為膨體聚四氟乙烯纖維。

4.根據(jù)權利要求1所述的復合材料纏繞再生冷卻推力室，其特征在于，所述推力室本體的外側壁上設有肋板和蓋板；

所述肋板沿所述推力室本體的軸向設置，所述肋板設有多個，多個所述肋板沿所述推力室本體的周向排列，以形成所述冷卻槽；

所述蓋板成對設置在所述復合材料層沿所述推力室本體軸向的兩端，所述蓋板同時與所述推力室本體和所述復合材料層密封連接，所述蓋板上設有冷卻劑入口和冷卻劑出口。

5.根據(jù)權利要求1所述的復合材料纏繞再生冷卻推力室，其特征在于，所述推力室本體包括燃燒室段和拉瓦爾噴管段，所述燃燒室段和所述拉瓦爾噴管段上分別設有所述冷卻槽；

所述復合材料層設有至少兩個，至少兩個所述復合材料層分別套設在所述燃燒室段和所述拉瓦爾噴管段上。

6.一種加工工藝，其特征在于，用于在推力室本體上加工冷卻通道，包括：

在所述推力室本體的外側壁上加工冷卻槽；

在所述推力室本體上纏繞復合纖維，形成包覆所述冷卻槽的復合材料層。

7.根據(jù)權利要求6所述的加工工藝，其特征在于，所述復合材料層包括內層、中層和外層；

所述在所述推力室本體上纏繞復合纖維包括：

先將所述復合纖維沿所述推力室本體的周向纏繞在所述推力室本體上，形成所述內層；

然后將所述復合纖維呈螺旋形自所述內層的一端纏繞至另一端，再將所述復合纖維以相反的螺旋回纏至起始位置，重復多次，形成所述中層；

最后將所述復合纖維沿所述推力室本體的周向纏繞在所述中層上，形成所述外層。

8.根據(jù)權利要求7所述的加工工藝，其特征在于，纏繞形成所述內層和所述外層時，將所述推力室本體沿軸向劃分為多個環(huán)形的纏繞區(qū)域，依次對每個所述纏繞區(qū)域分別纏繞多圈所述復合纖維，所述纏繞區(qū)域的寬度小于所述復合纖維的寬度，使相鄰兩個所述纏繞區(qū)域的交界處的所述復合纖維重疊且壓實；

纏繞形成所述中層時，相鄰兩圈所述復合纖維交疊。

9.根據(jù)權利要求6所述的加工工藝，其特征在于，在所述推力室本體上纏繞復合纖維時，所述復合纖維的張力隨纏繞厚度的增加而減小，同一厚度下的所述復合纖維的張力保持一致。

10.根據(jù)權利要求6所述的加工工藝，其特征在于，在所述推力室本體上纏繞復合纖維時，所述推力室本體與所述復合纖維之間、所述復合纖維與所述復合纖維之間均涂覆密封膠，保持所述復合纖維上的張力，并將所述復合纖維固定。