2.2.6气体过滤设计
对于小孔式由于孔非常小,发动机产生的燃气中带有许多杂质,可能会堵塞小孔,使得气体无法进入气室,需要设置过滤装置。通常的过滤装置采用帘状垫片进行过滤燃气中的火药残渣,同时能够起到一定的缓冲气体压力的作用。一般帘状垫片的材料采用特殊的耐高温高强度材料,如氧化锆陶瓷的熔点在2 700℃以上,耐2300℃高温,而燃烧室内的温度为一般难以以将其熔化.将垫圈设计成帘状,且每一帘都倾斜一定的角度,帘的面积应尽量小,可以尽量密[23]。
2.3 燃气压力保险机构的设计组成
图4 燃气压力保险机构组成框图
通常燃气压力保险机构总体来讲由四部分组成:压力敏感,压力传递,保险装置,气闭结构
压力敏感:在设计燃气压力保险机构时必须要有能够独立识别燃气压力的机构,当发动机正常工作时,此机构必须能够迅速接收并识别这一信息,例如剪切销的剪断,或螺纹的破坏,金属膜片的反弹,弹簧压缩到特定的距离等
压力传递:当压力敏感装置接收到燃气压力这一信息并识别之后,需要通过特定机构将这一信息传递到保险装置,最为常见的就是通过活塞的推动来传递,此外也可通过对弹簧压缩进行储能的方式来传递。
保险装置:燃气压力保险机构的最终目的就是通过燃气压力的作用,经过一系列的传递,最终推动某一构件的运动,达到解除保险的目的,此处的保险装置将是此燃气压力保险机构实现这一功能的终端。这一部分的设计具有多样性,但不论何种结构往往需要用到小钢珠,通过小钢珠微小的运动解除对某一构件的约束,从而使这个构件能够发生较大的位移。
气闭机构:引信内部结构想要实现正常稳定的运作,必须保证机构内部的气闭性。然而不论是火箭发动机还是其他发动机,产生的气体具有非常大的压力,因此气闭机构在燃气压力保险机构中显的尤为重要。实现气闭的最为核心的要点就是密封,各种螺纹间和滑动件之间都需要进行密封设计,此外利用腔室的隔离也是气闭机构常用的方法。
2.4 基于燃气压力的机械保险机构设计
根据的前面对各种燃气压力保险机构的优缺点分析,综合考虑引信的密封性,过滤特性,隔热要求以及长期储存特性等多方面因素,利用战斗部分离时的小型发动机产生的燃气压力,设计以下燃气压力保险机构:
图5 燃气压力保险机构
1——被保险件 2 ——上密封盖 3——弹簧 4——钢珠 5——壳体
6——套筒支撑座 7——套筒 8——剪切环 9——活塞杆体10——挡圈
11——O形密封圈 12——下密封盖
此机构主要由三部分组成:保险结构,密封机构,剪切机构
保险结构:被保险件1,上密封盖2,弹簧3,钢珠4,套筒支撑座6
钢珠4架在套筒支撑座6的小孔上,一侧跟活塞杆体9贴住,另一侧抵在被保险件1的圆弧里,限制了被保险件1向下的运动。弹簧位于上密封盖2和被保险件1之间,处于压缩状态。上密封盖1与整个壳体5用螺纹相连接。
剪切机构:壳体5,套筒支撑座6,套筒7,剪切环8,活塞杆体9
剪切环8夹在套筒6和活塞杆体10之间,套筒7套在活塞杆体9上,活塞杆体9的阶梯面与剪切环8紧贴,对应的阶梯面的大径和套筒7内径相等,于此同时套筒7与套筒支撑座6紧贴。
密封机构:活塞杆体9,挡圈10,O形密封圈11,下密封盖12