[发明专利]一种双层整体成型复合材料的尾喷管绝热结构

说明书

技术领域

本发明涉及发动机尾喷管技术，特别涉及一种双层整体成型复合材料的尾喷管绝热结构。

背景技术

尾喷管是发动机结构中的重要部件之一，作为发动机的能量转换装置，它使高温燃气的热能转换为燃气的动能，从而产生推力。同时，它又是燃气流量的控制装置，能使燃烧室内建立一定的工作压力。

目前，常用的尾喷管在长时间工作的条件下，尾管绝热层采用一层碳纤维/酚醛模压制品成型，该结构耐冲刷，但长时间工作的热防护能力不足，引起发动机尾喷管热防护失效。因此常规的尾喷管不能满足长时间工作热防护的设计要求。为了满足长时间热防护的要求，需要设计一种双层整体成型复合材料的尾喷管绝热新型的结构。

发明内容

本发明是解决的技术问题是提供一种双层整体成型复合材料的尾喷管绝热结构，提高尾喷管长时间工作的可靠性，防止耐烧蚀层和隔热层两层间间隙过大引起的蹿火现象。

本发明的技术方案：一种双层整体成型复合材料的尾喷管绝热结构，包括：收敛环、前段衬里、后段衬里、尾管背衬；所述收敛环、前段衬里、后段衬里位于尾喷管内表面、尾管背衬位于尾喷管壳体内表面；所述收敛环、前段衬里、后段衬里采用SW-2胶粘接后将尾管背衬通过整体缠绕加压固化成型。

进一步，所述尾管绝热层的收敛环、前段衬里、后段衬里与所述尾管背衬匹配的第一台阶面，与所述尾管背衬的底面贴在所述底衬的第二个台阶面；同时在所述收敛环、前段衬里在圆周方向贴合；前段衬里与后段衬里圆周方向贴合。

进一步，所述收敛环采用耐烧蚀非金属材料、前段衬里采用耐烧蚀非金属材料、后段衬里采用耐烧蚀非金属材料、尾管背衬采用隔热非金属材料。

本发明由于采用了四个零件粘接和缠绕组合的结构方式，与现有技术相比，其优点和有益效果是：

a、能够满足长时间工作要求（80~120s）；

b、尾管绝热层具有耐烧蚀的特点；

c、尾管绝热层能够满足长时间工作条件下具有良好的隔热效果，保证喷管壳体的强度；

d、防止耐烧蚀层和隔热层两层间间隙过大引起的蹿火现象；

e、提高尾喷管长时间工作的可靠性。

附图说明

图1是本发明一种双层成型复合材料的尾喷管绝热结构示意图。

图2是尾喷管绝热层各零件的示意图，图中：收敛环1、前段衬里2、后段衬里3、尾管背衬4。

图3是本发明具体实施例的热试试验曲线图。

具体实施方式

现详细说明本发明的长时间可靠工作，耐烧蚀的一种双层成型复合材料的尾喷管绝热结构。

为了解决长时间工作抗烧蚀和隔热性能佳的设计要求，本发明通过以下技术方案实现。一种双层整体成型复合材料的尾喷管绝热结构由收敛环1、前段衬里2、后段衬里3、尾管背衬4共4部分组成，收敛环1、前段衬里2、后段衬里3的径向缝隙用常温胶粘接。其安装顺序为：在收敛环1上依次粘接前段衬里2，再粘接后段衬里3。粘接后将收敛环1、前段衬里2、后段衬里3作为缠绕芯模将尾管背衬4缠绕其上。具体见图1~图2。

本实施例中，所述收敛环1的材料为碳纤维/酚醛模压制品，所述前段衬里2的材料为碳纤维/酚醛模压制品，所述后段衬里3的材料为碳纤维/酚醛模压制品，所述尾管背衬4的材料为柱段绝热层缠绕制品。该尾喷管绝热层结构通过了多发发动机高、低温试验的考核。试验后对尾喷管绝热层进行分解，结果表明该结构能够满足长时间可靠工作、耐烧蚀和隔热佳的设计要求。试验曲线如图3所示。该结构已在该型号中应用，产品工艺性与可生产性已得到验证，并通过了多次地面试验，结构可靠，满足总体要求。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。