单向承压密封罩的制作方法

本技术涉及火箭装备，具体地指一种单向承压密封罩。

背景技术：

1、如图1所示，当前火箭发射采用冷发射技术，即运用燃气发射器5增压，使发射筒4内充满高压气体，促使火箭主体弹射出发射筒4，当弹射出的火箭主体距离发射筒4一定高度时，火箭发动机3才正常工作，利用冲量原理，靠排出高温、高速燃气来获得推力。

2、火箭主体弹射出发射筒4的过程中，需要在火箭发动机喷管2出口安装隔离装置，以承受燃气发射器5产生的瞬时高压气体，且当火箭主体弹射出发射筒4之后，隔离装置不能对火箭发动机3的正常工作造成影响，因此隔离装置应满足下列要求：

3、第一、在承受燃气发射器发出的大于3mpa压强时，仍然能够保持结构完整性与密封性；

4、第二、在受到由发动机工作产生的压强时，隔离装置需要在0.5～1mpa范围内破坏；

5、第三、隔离装置破坏后，无大块碎片喷出砸落至发射筒，造成发射筒损伤；

6、第四、隔离装置需要成本较低。

7、现有技术中，火箭装备冷发射过程中，一般在发射筒上设置尾罩进行高压气体隔离，但是尾罩的使用，存在以下问题：

8、第一、尾罩的结构复杂，成本较高；

9、第二、冷发射后尾罩的脱离物容易砸至发射筒，对发射筒的损伤风险较高，影响发射筒重复使用。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足之处，本实用新型提出一种单向承压密封罩，用于安装在火箭发动机喷管出口，其结构简单，不仅能够在火箭主体弹射出发射筒的过程中，承受燃气发射器发出的高压气体，并保持结构完整性与密封性；而且能够在火箭主体弹射出发射筒之后，以可控的方式破裂且无脱落物砸至发射筒，不影响发射筒的重复使用。

2、为达到上述目的，本实用新型所设计的一种单向承压密封罩，设置在火箭发动机喷管出口，其特别之处在于：包括靠近燃气发射器的承压层，所述承压层靠近火箭发动机内壁贴合有密封层；

3、所述承压层包括若干个扇形结构的分瓣铺层，若干个所述分瓣铺层拼接成半球壳体，且半球壳体凸面朝向燃气发射器方向，所述半球壳体整体浸渍有环氧树脂，固化后作为单向承压密封罩外层的承压结构，从而使承压层承受燃气发射器产生的高压气体时，能够保持结构完整性，阻隔燃气发射器产生的高压气体泄漏至火箭发动机内部；受到火箭发动机工作产生的压强时，在设定压强范围内，呈分瓣状破裂；

4、所述密封层包括与承压层形状相匹配、且具有密封结构的整片铺层，从而使密封层受到火箭发动机工作产生的压强时，在设定压强范围内破裂；

5、所述密封层、承压层的半球壳体底端与火箭发动机喷管之间连接有粘接环，从而使密封层和承压层破裂时，粘接环能够将密封层和对应分瓣铺层连接在火箭发动机喷管上而不脱落。

6、进一步地，所述承压层承受燃气发射器产生的大于3mpa高压气体时，能够保持结构完整性；所述承压层受到火箭发动机工作产生的压强时，在0.5～1.0mpa压强范围内，呈分瓣状破裂。

7、更进一步地，所述分瓣铺层为碳纤维布裁剪而成的扇形，且每个扇形边缘进行折叠，形成边缘加厚的铺层。

8、更进一步地，所述分瓣铺层数量为6个，6个所述分瓣铺层共同拼接成半球壳体。

9、进一步地，所述密封层为玻璃纤维布构成的整片铺层。

10、进一步地，所述粘接环为夹布橡胶模压制品。

11、更进一步地，每个所述分瓣铺层通过粘接环与火箭发动机喷管内壁连接。

12、本实用新型的优点在于：

13、1、本实用新型通过外侧的多个分瓣铺层组合成半球壳体，且将半球壳体凸面朝向燃气发射器方向，再将半球壳体整体浸渍环氧树脂，固化后作为单向承压密封罩外层的承压结构，在承受燃气发生器产生的高压气体时，即半球壳体凸面作为受压面时，分瓣铺层之间互相支撑，保持结构完整性；在受到火箭发动机工作产生的压强时，即半球壳体凹面作为受压面时，分瓣铺层破坏展开，火箭发动机排出高温、高速燃气来获得推力；

14、2、本实用新型通过内侧的、具有密封结构的整片铺层作为密封层，该密封层仅作密封作用，无承压能力，当外层的半球壳体凸面作为受压面时，密封层具有密封作用；当外层的半球壳体凹面作为受压面时，密封层无法承受压力破裂；

15、3、本实用新型在密封层、承压层的半球壳体底端与火箭发动机喷管之间连接粘接环，破裂的密封层和分瓣铺层通过粘接环连接在火箭发动机喷管上而不脱落，从而保护发射筒免受砸坏，使发射筒能够重复使用；

16、本实用新型单向承压密封罩，结构简单，不仅能够在火箭主体弹射出发射筒的过程中，保持结构完整性与密封性，阻隔高压气体泄漏至火箭发动机内部，实现火箭装备的弹射；而且能够在火箭主体弹射出发射筒之后，以可控的方式破裂且无脱落物砸至发射筒，规避了传统隔离装置在弹体发射后脱落而损坏周边设备的风险。

技术特征：

1.一种单向承压密封罩，设置在火箭发动机喷管(2)出口，其特征在于：包括靠近燃气发射器(5)的承压层(1-1)，所述承压层(1-1)靠近火箭发动机(3)内壁贴合有密封层(1-2)；

2.根据权利要求1所述的单向承压密封罩，其特征在于：所述承压层(1-1)承受燃气发射器(5)产生的大于3mpa高压气体时，能够保持结构完整性；所述承压层(1-1)受到火箭发动机(3)工作产生的压强时，在0.5～1.0mpa压强范围内，呈分瓣状破裂。

3.根据权利要求2所述的单向承压密封罩，其特征在于：所述分瓣铺层(1-11)为碳纤维布裁剪而成的扇形，且每个扇形边缘进行折叠，形成边缘加厚的铺层。

4.根据权利要求3所述的单向承压密封罩，其特征在于：所述分瓣铺层(1-11)数量为6个，6个所述分瓣铺层(1-11)共同拼接成半球壳体。

5.根据权利要求1所述的单向承压密封罩，其特征在于：所述密封层(1-2)为玻璃纤维布构成的整片铺层。

6.根据权利要求1所述的单向承压密封罩，其特征在于：所述粘接环(1-3)为夹布橡胶模压制品。

7.根据权利要求6所述的单向承压密封罩，其特征在于：每个所述分瓣铺层(1-11)通过粘接环(1-3)与火箭发动机喷管(2)内壁连接。

技术总结本技术公开了一种单向承压密封罩。它包括靠近燃气发射器的承压层，所述承压层靠近火箭发动机内壁贴合有密封层；所述承压层包括若干个扇形结构的分瓣铺层，若干个所述分瓣铺层拼接成半球壳体，且半球壳体凸面朝向燃气发射器方向，所述半球壳体整体浸渍有环氧树脂，固化后作为单向承压密封罩外层的承压结构；所述密封层包括与承压层形状相匹配、且具有密封结构的整片铺层；所述密封层、承压层的半球壳体底端与火箭发动机喷管之间连接有粘接环。本技术结构简单，不仅能够在火箭主体弹射出发射筒的过程中，并保持结构完整性与密封性；而且能够在火箭主体弹射出发射筒之后，以可控的方式破裂且无脱落物砸至发射筒。技术研发人员：吴泽宇,张兴宏,张永涛,何鑫,常飞虎受保护的技术使用者：湖北三江航天江北机械工程有限公司技术研发日：20231124技术公布日：2024/6/11