整體式液體沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)堵蓋應(yīng)用研究

張曉航+李立翰+何勇攀

摘要：隨著軍事技術(shù)的發(fā)展，整體式液體沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)成為新型空射導(dǎo)彈動(dòng)力系統(tǒng)的優(yōu)選方案。本文對(duì)空射導(dǎo)彈用整體式液體沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)不同形式的進(jìn)氣道出口堵蓋進(jìn)行了比較，重點(diǎn)介紹了一種易碎式堵蓋，并對(duì)其受力和破碎性情況進(jìn)行了分析和驗(yàn)證，結(jié)果表明該易碎式堵蓋可以滿足整體式液體沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)進(jìn)氣道出口堵蓋設(shè)計(jì)時(shí)的強(qiáng)度、密封等要求，可為其在未來先進(jìn)空射導(dǎo)彈上的應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：空射導(dǎo)彈；液體沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)；進(jìn)氣道出口；堵蓋

中圖分類號(hào)：V434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-5048（2014）05-0032-05

0 引言

新型空射導(dǎo)彈多任務(wù)、遠(yuǎn)射程、輕重量的特點(diǎn)對(duì)動(dòng)力裝置提出了更高的要求。沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)沒有壓氣機(jī)及渦輪等轉(zhuǎn)動(dòng)部件，質(zhì)量輕，超聲速（Ma 1.5～Ma7.0）飛行時(shí)，比沖和航程參數(shù)上有明顯的優(yōu)越性（比沖可由固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的2200～2500N·s/kg提高到10000N·s/kg左右），是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)性較好的吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)[1-3]，特別適合作為超聲速、高超聲速、遠(yuǎn)航程飛行器的動(dòng)力裝置。

沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的上述優(yōu)點(diǎn)可以使新型中遠(yuǎn)程空射導(dǎo)彈擁有以飛行馬赫數(shù)3.5～4.0攻擊400km以外大空域范圍內(nèi)有相當(dāng)機(jī)動(dòng)性能空中目標(biāo)的能力。

沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)由進(jìn)氣道、燃燒室、尾噴管、燃料供應(yīng)和控制系統(tǒng)等主要部件組成[4]，高速氣流經(jīng)進(jìn)氣道減速增壓，再進(jìn)入燃燒室與燃料混合燃燒，產(chǎn)生高溫高壓燃?xì)饨?jīng)尾噴管膨脹加速后排出，從而產(chǎn)生推力，其工作原理如圖1所示。液體沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)采用靈活的燃油流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，根據(jù)彈道的需求進(jìn)行推力大小的調(diào)節(jié)，發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒效率高，特別適合高速巡航，因此在世界各國空射導(dǎo)彈中得到了廣泛應(yīng)用，如美國的先進(jìn)戰(zhàn)略空中發(fā)射導(dǎo)彈（ASALM）、空射小體積沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)（ALVRJ）、先進(jìn)攔截空空導(dǎo)彈（AIAAM）、法國的常規(guī)中程空地導(dǎo)彈（ASMP）等。

整體式液體沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)是將固體助推器與巡航用液體沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)組合成為一個(gè)整體的動(dòng)力裝置，其結(jié)構(gòu)方案如圖2所示。其主要部件有：作為沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，有進(jìn)氣道和沖壓燃燒室；作為附屬系統(tǒng)有燃油排放系統(tǒng)、燃油調(diào)節(jié)系統(tǒng)和整體式助推器。將固體助推火箭發(fā)動(dòng)機(jī)安置于沖壓燃燒室內(nèi)，共用一個(gè)殼體，固體助推藥柱燒完后空出的空間就作為沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室使用[5]。固體助推器與沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的一體化設(shè)計(jì)使得發(fā)動(dòng)機(jī)容積效率得到重大突破，與外掛式和串聯(lián)式?jīng)_壓發(fā)動(dòng)機(jī)相比，在阻力、重量和體積上有明顯的優(yōu)越性，特別適合作為空射導(dǎo)彈的動(dòng)力裝置。

整體式液體沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)將固體火箭助推器發(fā)動(dòng)機(jī)與液體沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)一體化設(shè)計(jì)，因此沖壓燃燒室具有雙重功能。當(dāng)助推器工作時(shí)，燃燒室壓力高，前端需用進(jìn)氣道出口堵蓋密封進(jìn)氣道與燃燒室界面，以防止高壓燃?xì)庋剡M(jìn)氣道逆流；而當(dāng)沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，進(jìn)氣道出口堵蓋應(yīng)及時(shí)打開，以便讓空氣流入燃燒室。

因此進(jìn)氣道出口堵蓋是整體式液體沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)級(jí)過程中的關(guān)鍵部件之一，其設(shè)計(jì)要求如下：

（1）在環(huán)境溫度為-55～70℃，壓力為14 MPa情況下，必須保證燃燒室和進(jìn)氣道之間界面的密封；

（2）堵蓋必須能承受助推器內(nèi)7～14MPa的壓力，必須質(zhì)量小，拋出時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)無任何損壞；

（3）必須能準(zhǔn)確、迅速地打開（<300ms），所需開啟壓差盡量小，作動(dòng)過程簡(jiǎn)單、可靠[5]。

1 進(jìn)氣道出口堵蓋1.1 國外堵蓋應(yīng)用情況

進(jìn)氣道出口堵蓋主要有可拋式堵蓋和不可拋式堵蓋兩大類。

可拋式堵蓋方案有整塊式、易碎式和拼合式等幾種形式，如圖3所示。

等均采用整體式堵蓋。整塊式堵蓋用高強(qiáng)度的輕合金或模壓玻璃鋼作堵蓋材料，安裝時(shí)用O形圈或壓力密封墊密封。助推級(jí)工作結(jié)束后，利用進(jìn)氣道與燃燒室的壓差打開。整塊式堵蓋優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、打開過程易于實(shí)現(xiàn)，缺點(diǎn)是當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)級(jí)工作時(shí)，拋出相當(dāng)大的物塊，有可能損壞沖壓燃燒室和噴管。整塊式堵蓋適用于進(jìn)氣道尺寸比噴管喉道尺寸小得多的發(fā)動(dòng)機(jī)。

ANS、AMPT等均采用了易碎式堵蓋[6，8-9]。易碎式堵蓋由經(jīng)過處理的高強(qiáng)度易碎玻璃或易碎陶瓷制成（或在堵蓋內(nèi)部預(yù)制應(yīng)力集中網(wǎng)紋），堵蓋需打開時(shí)，用一個(gè)小型起爆裝置使堵蓋破裂成微小顆粒。

拼合式堵蓋由若干個(gè)板條模塊彼此用斜面搭接拼合而成，用彈性材料制成固定套固定，使之只能單向受力。當(dāng)助推發(fā)動(dòng)機(jī)工作結(jié)束，進(jìn)氣道空氣壓力高于燃燒室壓力時(shí)，堵蓋被分散吹落[10]。

不可拋式堵蓋有可消耗式堵蓋、機(jī)械式堵蓋和機(jī)械-可消耗式堵蓋三種方案。

可消耗式堵蓋由覆蓋在進(jìn)氣口格柵上的可燒蝕材料（金屬復(fù)合層或固體推進(jìn)劑）制成。如圖4所示。格柵上帶有多個(gè)縱向分布的葉片，堵蓋固定在格柵上，助推器工作結(jié)束時(shí)，堵蓋在極短時(shí)間內(nèi)燒蝕掉，空氣流把燒蝕后的殘?jiān)档簟?/p>

EURAAM[6]，METEOR[11]，HSAD[12]等采用機(jī)械式堵蓋。

機(jī)械式堵蓋有多種方案，其主要特點(diǎn)是使用可控制的機(jī)械機(jī)構(gòu)控制堵蓋的開合，多數(shù)機(jī)械式堵蓋打開后不拋出而留在沖壓燃燒室內(nèi)，如百葉窗式、鉸接式、滑動(dòng)式和活塞式（中心進(jìn)氣）等，也有整塊拋出的，如突進(jìn)式，如圖5所示。機(jī)械式堵蓋利用沖壓空氣或作動(dòng)器打開[6，10-11，13]。

機(jī)械-可消耗式堵蓋兼有機(jī)械式堵蓋與可消耗式堵蓋的功能，其主要形式是使用可控制的機(jī)械機(jī)構(gòu)控制堵蓋的開合，如鉸接式等，利用沖壓空氣或作動(dòng)器打開，堵蓋打開后在短時(shí)間內(nèi)燒掉，如圖6所示。

1.2 國內(nèi)堵蓋應(yīng)用情況

不可拋式堵蓋方面。中國空空導(dǎo)彈研究院開展過可燒蝕堵蓋的研究[14]。堵蓋由鈀（Pd）和鋁（Al）組成的層狀結(jié)構(gòu)的薄板，包括6個(gè)Pd-Al交接面，Pd層在外表面。也可以認(rèn)為堵蓋是由3個(gè)夾心層（T1，T2和T3）焊接或擴(kuò)散粘結(jié)在一起制成。T1，T2和T3均為Pd-Al-Pd的結(jié)構(gòu)。通過點(diǎn)火片將堵蓋引燃，生成鈀鋁化合物。堵蓋燃燒完成后，空氣流把燒蝕后的殘?jiān)档簦駯湃粤粼谠?。格柵上帶有多個(gè)縱向分布的葉片，對(duì)進(jìn)氣道出口氣流起到整流和穩(wěn)定作用。結(jié)構(gòu)形式如圖7所示。

可拋式堵蓋方面。北京動(dòng)力機(jī)械研究所在20世紀(jì)80年代進(jìn)行了整體式火箭沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)試飛器的研制，并進(jìn)行了試飛，試飛器采用整體式模壓玻璃鋼堵蓋[15]，試飛獲得了圓滿成功?，F(xiàn)在主要開展易碎式堵蓋的研究。

易碎式堵蓋的兩側(cè)承擔(dān)不同的功能：沖壓燃燒室一側(cè)承受封堵空間內(nèi)的高壓，起到堵蓋作用；進(jìn)氣道側(cè)在需要打開時(shí)能容易地破碎打開。因此，易碎式堵蓋材料應(yīng)具有高抗壓強(qiáng)度、低抗拉強(qiáng)度和高彈性模量的特性；可通過熱處理獲得較大的表面殘余應(yīng)力以儲(chǔ)存較大的彈性應(yīng)變能；具有良好的成形、加工性。

易碎式堵蓋打開方式有兩種：一種是采用硬質(zhì)金屬針撞擊堵蓋，使堵蓋從撞擊點(diǎn)處擴(kuò)展破碎，是一種單點(diǎn)到面的破碎模式；另一種是在堵蓋表面鋪設(shè)導(dǎo)爆索或切割索，引爆導(dǎo)爆索，使堵蓋從每處炸點(diǎn)擴(kuò)展破碎，是一種多點(diǎn)到面的破碎模式。本文主要就后一種模式的一種易碎式堵蓋進(jìn)行分析研究。

2 易碎式堵蓋

2.1 材料特性及結(jié)構(gòu)形式

該易碎式堵蓋是一種高強(qiáng)度玻璃堵蓋，其材料特性見表1。其安裝結(jié)構(gòu)如圖8所示，堵蓋安裝在上下兩層金屬結(jié)構(gòu)之間，與金屬之間采用端面密封。助推級(jí)工作結(jié)束之后，引爆導(dǎo)爆索，使堵蓋迅速破碎，空氣流入燃燒室，從而完成轉(zhuǎn)級(jí)。

2.2 受力分析

進(jìn)氣道出口堵蓋在火箭助推器工作時(shí)承受燃燒室內(nèi)7～14MPa的高壓負(fù)荷，同時(shí)由于堵蓋采用端面密封方式，因此堵蓋的變形對(duì)界面密封可靠性影響很大，所以，對(duì)其進(jìn)行受力分析十分必要，本文用有限元法對(duì)易碎式堵蓋模型進(jìn)行了強(qiáng)度校核，劃分網(wǎng)格后的模型如圖9所示。計(jì)算了堵蓋的應(yīng)力場(chǎng)和變形情況，結(jié)果如圖10所示。

圖9的計(jì)算結(jié)果表明，當(dāng)對(duì)模型施加14MPa的壓力時(shí)，堵蓋所受最大拉應(yīng)力為654.3MPa，小于材料的強(qiáng)度極限，可以安全使用；堵蓋的變形很小，只有0.08mm，能夠滿足端面密封要求。

2.3 地面試驗(yàn)驗(yàn)證

2.3.1 承壓能力檢驗(yàn)

為了進(jìn)一步驗(yàn)證進(jìn)氣道出口堵蓋的承壓能力，對(duì)同一批次材料制成的6件易碎堵蓋進(jìn)行水壓爆破試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表2，試驗(yàn)結(jié)果表明易碎堵蓋承壓能力滿足設(shè)計(jì)要求。2.3.2 破碎性檢驗(yàn)

對(duì)堵蓋進(jìn)行導(dǎo)爆索爆破試驗(yàn)，驗(yàn)證爆破試驗(yàn)后堵蓋的破碎情況。導(dǎo)爆索布置如圖11所示。

堵蓋破碎物照片如圖12，大部分破碎物呈粉末狀，少數(shù)尺寸較大，但質(zhì)地松軟、無硬質(zhì)尖角，線性尺寸小于2.2mm的碎片在80%以上，破碎效果理想。

2.3.3 地面轉(zhuǎn)級(jí)試驗(yàn)

單項(xiàng)試驗(yàn)完成后，進(jìn)行了地面轉(zhuǎn)級(jí)試驗(yàn)驗(yàn)證，轉(zhuǎn)級(jí)試驗(yàn)前后進(jìn)氣道出口堵蓋情況如圖13所示，可以看出，試驗(yàn)完成后，堵蓋完全被吹除，進(jìn)氣道出口無多余物殘留。堵蓋破碎時(shí)間<100ms，地面轉(zhuǎn)級(jí)試驗(yàn)表明，易碎式堵蓋滿足設(shè)計(jì)要求。

3 結(jié) 束 語

本文對(duì)空射導(dǎo)彈用整體式液體沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)不同形式的進(jìn)氣道出口堵蓋進(jìn)行了比較，重點(diǎn)介紹了一種易碎式堵蓋，從受力分析、破碎情況、打開時(shí)間等方面進(jìn)行了分析，結(jié)果表明，該堵蓋可以滿足整體式液體沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)助推級(jí)的強(qiáng)度、密封和轉(zhuǎn)級(jí)過程打開時(shí)間的要求，同時(shí)，它還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于控制、拋出物尺寸小等特點(diǎn)，滿足空射彈用整體式液體沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)級(jí)要求，具備工程應(yīng)用條件。

可拋式堵蓋方面。北京動(dòng)力機(jī)械研究所在20世紀(jì)80年代進(jìn)行了整體式火箭沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)試飛器的研制，并進(jìn)行了試飛，試飛器采用整體式模壓玻璃鋼堵蓋[15]，試飛獲得了圓滿成功?，F(xiàn)在主要開展易碎式堵蓋的研究。

易碎式堵蓋的兩側(cè)承擔(dān)不同的功能：沖壓燃燒室一側(cè)承受封堵空間內(nèi)的高壓，起到堵蓋作用；進(jìn)氣道側(cè)在需要打開時(shí)能容易地破碎打開。因此，易碎式堵蓋材料應(yīng)具有高抗壓強(qiáng)度、低抗拉強(qiáng)度和高彈性模量的特性；可通過熱處理獲得較大的表面殘余應(yīng)力以儲(chǔ)存較大的彈性應(yīng)變能；具有良好的成形、加工性。

易碎式堵蓋打開方式有兩種：一種是采用硬質(zhì)金屬針撞擊堵蓋，使堵蓋從撞擊點(diǎn)處擴(kuò)展破碎，是一種單點(diǎn)到面的破碎模式；另一種是在堵蓋表面鋪設(shè)導(dǎo)爆索或切割索，引爆導(dǎo)爆索，使堵蓋從每處炸點(diǎn)擴(kuò)展破碎，是一種多點(diǎn)到面的破碎模式。本文主要就后一種模式的一種易碎式堵蓋進(jìn)行分析研究。

2 易碎式堵蓋

2.1 材料特性及結(jié)構(gòu)形式

該易碎式堵蓋是一種高強(qiáng)度玻璃堵蓋，其材料特性見表1。其安裝結(jié)構(gòu)如圖8所示，堵蓋安裝在上下兩層金屬結(jié)構(gòu)之間，與金屬之間采用端面密封。助推級(jí)工作結(jié)束之后，引爆導(dǎo)爆索，使堵蓋迅速破碎，空氣流入燃燒室，從而完成轉(zhuǎn)級(jí)。

2.2 受力分析

進(jìn)氣道出口堵蓋在火箭助推器工作時(shí)承受燃燒室內(nèi)7～14MPa的高壓負(fù)荷，同時(shí)由于堵蓋采用端面密封方式，因此堵蓋的變形對(duì)界面密封可靠性影響很大，所以，對(duì)其進(jìn)行受力分析十分必要，本文用有限元法對(duì)易碎式堵蓋模型進(jìn)行了強(qiáng)度校核，劃分網(wǎng)格后的模型如圖9所示。計(jì)算了堵蓋的應(yīng)力場(chǎng)和變形情況，結(jié)果如圖10所示。

圖9的計(jì)算結(jié)果表明，當(dāng)對(duì)模型施加14MPa的壓力時(shí)，堵蓋所受最大拉應(yīng)力為654.3MPa，小于材料的強(qiáng)度極限，可以安全使用；堵蓋的變形很小，只有0.08mm，能夠滿足端面密封要求。

2.3 地面試驗(yàn)驗(yàn)證

2.3.1 承壓能力檢驗(yàn)

為了進(jìn)一步驗(yàn)證進(jìn)氣道出口堵蓋的承壓能力，對(duì)同一批次材料制成的6件易碎堵蓋進(jìn)行水壓爆破試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表2，試驗(yàn)結(jié)果表明易碎堵蓋承壓能力滿足設(shè)計(jì)要求。2.3.2 破碎性檢驗(yàn)

對(duì)堵蓋進(jìn)行導(dǎo)爆索爆破試驗(yàn)，驗(yàn)證爆破試驗(yàn)后堵蓋的破碎情況。導(dǎo)爆索布置如圖11所示。

堵蓋破碎物照片如圖12，大部分破碎物呈粉末狀，少數(shù)尺寸較大，但質(zhì)地松軟、無硬質(zhì)尖角，線性尺寸小于2.2mm的碎片在80%以上，破碎效果理想。

2.3.3 地面轉(zhuǎn)級(jí)試驗(yàn)

單項(xiàng)試驗(yàn)完成后，進(jìn)行了地面轉(zhuǎn)級(jí)試驗(yàn)驗(yàn)證，轉(zhuǎn)級(jí)試驗(yàn)前后進(jìn)氣道出口堵蓋情況如圖13所示，可以看出，試驗(yàn)完成后，堵蓋完全被吹除，進(jìn)氣道出口無多余物殘留。堵蓋破碎時(shí)間<100ms，地面轉(zhuǎn)級(jí)試驗(yàn)表明，易碎式堵蓋滿足設(shè)計(jì)要求。

3 結(jié) 束 語

本文對(duì)空射導(dǎo)彈用整體式液體沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)不同形式的進(jìn)氣道出口堵蓋進(jìn)行了比較，重點(diǎn)介紹了一種易碎式堵蓋，從受力分析、破碎情況、打開時(shí)間等方面進(jìn)行了分析，結(jié)果表明，該堵蓋可以滿足整體式液體沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)助推級(jí)的強(qiáng)度、密封和轉(zhuǎn)級(jí)過程打開時(shí)間的要求，同時(shí)，它還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于控制、拋出物尺寸小等特點(diǎn)，滿足空射彈用整體式液體沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)級(jí)要求，具備工程應(yīng)用條件。

可拋式堵蓋方面。北京動(dòng)力機(jī)械研究所在20世紀(jì)80年代進(jìn)行了整體式火箭沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)試飛器的研制，并進(jìn)行了試飛，試飛器采用整體式模壓玻璃鋼堵蓋[15]，試飛獲得了圓滿成功?，F(xiàn)在主要開展易碎式堵蓋的研究。

易碎式堵蓋的兩側(cè)承擔(dān)不同的功能：沖壓燃燒室一側(cè)承受封堵空間內(nèi)的高壓，起到堵蓋作用；進(jìn)氣道側(cè)在需要打開時(shí)能容易地破碎打開。因此，易碎式堵蓋材料應(yīng)具有高抗壓強(qiáng)度、低抗拉強(qiáng)度和高彈性模量的特性；可通過熱處理獲得較大的表面殘余應(yīng)力以儲(chǔ)存較大的彈性應(yīng)變能；具有良好的成形、加工性。

易碎式堵蓋打開方式有兩種：一種是采用硬質(zhì)金屬針撞擊堵蓋，使堵蓋從撞擊點(diǎn)處擴(kuò)展破碎，是一種單點(diǎn)到面的破碎模式；另一種是在堵蓋表面鋪設(shè)導(dǎo)爆索或切割索，引爆導(dǎo)爆索，使堵蓋從每處炸點(diǎn)擴(kuò)展破碎，是一種多點(diǎn)到面的破碎模式。本文主要就后一種模式的一種易碎式堵蓋進(jìn)行分析研究。

2 易碎式堵蓋

2.1 材料特性及結(jié)構(gòu)形式

該易碎式堵蓋是一種高強(qiáng)度玻璃堵蓋，其材料特性見表1。其安裝結(jié)構(gòu)如圖8所示，堵蓋安裝在上下兩層金屬結(jié)構(gòu)之間，與金屬之間采用端面密封。助推級(jí)工作結(jié)束之后，引爆導(dǎo)爆索，使堵蓋迅速破碎，空氣流入燃燒室，從而完成轉(zhuǎn)級(jí)。

2.2 受力分析

進(jìn)氣道出口堵蓋在火箭助推器工作時(shí)承受燃燒室內(nèi)7～14MPa的高壓負(fù)荷，同時(shí)由于堵蓋采用端面密封方式，因此堵蓋的變形對(duì)界面密封可靠性影響很大，所以，對(duì)其進(jìn)行受力分析十分必要，本文用有限元法對(duì)易碎式堵蓋模型進(jìn)行了強(qiáng)度校核，劃分網(wǎng)格后的模型如圖9所示。計(jì)算了堵蓋的應(yīng)力場(chǎng)和變形情況，結(jié)果如圖10所示。

圖9的計(jì)算結(jié)果表明，當(dāng)對(duì)模型施加14MPa的壓力時(shí)，堵蓋所受最大拉應(yīng)力為654.3MPa，小于材料的強(qiáng)度極限，可以安全使用；堵蓋的變形很小，只有0.08mm，能夠滿足端面密封要求。

2.3 地面試驗(yàn)驗(yàn)證

2.3.1 承壓能力檢驗(yàn)

為了進(jìn)一步驗(yàn)證進(jìn)氣道出口堵蓋的承壓能力，對(duì)同一批次材料制成的6件易碎堵蓋進(jìn)行水壓爆破試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表2，試驗(yàn)結(jié)果表明易碎堵蓋承壓能力滿足設(shè)計(jì)要求。2.3.2 破碎性檢驗(yàn)

對(duì)堵蓋進(jìn)行導(dǎo)爆索爆破試驗(yàn)，驗(yàn)證爆破試驗(yàn)后堵蓋的破碎情況。導(dǎo)爆索布置如圖11所示。

堵蓋破碎物照片如圖12，大部分破碎物呈粉末狀，少數(shù)尺寸較大，但質(zhì)地松軟、無硬質(zhì)尖角，線性尺寸小于2.2mm的碎片在80%以上，破碎效果理想。

2.3.3 地面轉(zhuǎn)級(jí)試驗(yàn)

單項(xiàng)試驗(yàn)完成后，進(jìn)行了地面轉(zhuǎn)級(jí)試驗(yàn)驗(yàn)證，轉(zhuǎn)級(jí)試驗(yàn)前后進(jìn)氣道出口堵蓋情況如圖13所示，可以看出，試驗(yàn)完成后，堵蓋完全被吹除，進(jìn)氣道出口無多余物殘留。堵蓋破碎時(shí)間<100ms，地面轉(zhuǎn)級(jí)試驗(yàn)表明，易碎式堵蓋滿足設(shè)計(jì)要求。

3 結(jié) 束 語

本文對(duì)空射導(dǎo)彈用整體式液體沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)不同形式的進(jìn)氣道出口堵蓋進(jìn)行了比較，重點(diǎn)介紹了一種易碎式堵蓋，從受力分析、破碎情況、打開時(shí)間等方面進(jìn)行了分析，結(jié)果表明，該堵蓋可以滿足整體式液體沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)助推級(jí)的強(qiáng)度、密封和轉(zhuǎn)級(jí)過程打開時(shí)間的要求，同時(shí)，它還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于控制、拋出物尺寸小等特點(diǎn)，滿足空射彈用整體式液體沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)級(jí)要求，具備工程應(yīng)用條件。