[发明专利]一种制备组件和制备超高固含量固体推进剂的方法

说明书

本发明实施例提供了一种制备组件及制备超高固含量固体推进剂的方法。所述制备组件包括：冲头、药缸、底座和脱模容器，其中，脱模容器为带有内腔的柱状结构，底座为台阶形柱状结构，底座内嵌于脱模容器的内腔，且底座面积最小的一侧远离脱模容器。药缸为带有内腔、且两端开口的台阶形柱状结构，药缸的开口的一端包覆于底座面积最小的一侧的两个侧面，药缸和底座共同形成材料容器；冲头的横截面的直径与药缸的内腔直径相同，且冲头可嵌入于药缸的内腔；在制备组件的使用过程中，冲头、药缸、底座和脱模容器的中心轴线重合。本发明可以保证装药的成型质量及发动机燃烧稳定性，显著提升发动机能量水平及装填系数。

技术领域

本发明涉及固体火箭发动机装药成型技术领域，特别是一种制备组件和制备超高固含量固体推进剂的方法。

背景技术

随着导弹武器系统的迅速发展，对射程、机动能力、隐身等提出了更高的需求，固体火箭发动机作为导弹的动力装置，对导弹提供飞行及机动动力。

发动机装药是固体火箭发动机的重要组成部分，装药的能量特性和装填系数直接决定了发动机的内弹道性能、质量特性及装药结构完整性。目前传统的装药成型方法是浇注成型，这种成型方法要求粘合剂含量高以保证推进剂物料具有流变性，且受推进剂多组分间化学相容性制约，进一步提高高能物质含量受到限制；受装药结构完整性约束，发动机装填系数提高受到限制。因此，传统装药成型方法限制了发动机能量水平的进一步提升。故大幅降低粘合剂含量，以少量粘合剂为架构，以高压作为成型载荷的超高固含量固体推进剂高压成型方法，能够突破传统固体推进剂高能物质应用极限，为实现密度比冲的跨越式提升提供技术基础。

目前，国内尚无对于固体火箭发动机超高固含量固体推进剂的高压成型方法研究。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服传统装药成型技术的不足，提供了一种制备组件和制备超高固含量固体推进剂的方法，用于显著提升装药密度比冲，提高发动机能量水平及装填系数。

本发明的技术解决方案是：

第一方面，本发明实施例提供了一种制备组件，包括：冲头、药缸、底座和脱模容器，其中，

所述脱模容器为带有内腔的柱状结构，所述底座为台阶形柱状结构，所述底座内嵌于所述脱模容器的内腔，且所述底座面积最小的一侧远离所述脱模容器；

所述药缸为带有内腔、且两端开口的台阶形柱状结构，所述药缸的开口的一端包覆于所述底座面积最小的一侧的两个侧面，所述药缸和所述底座共同形成材料容器；

所述冲头的横截面的直径与所述药缸的内腔直径相同，且所述冲头可嵌入于所述药缸的内腔；

在所述制备组件的使用过程中，所述冲头、所述药缸、所述底座和所述脱模容器的中心轴线重合。

优选地，所述底座为可移除的底座。

第二方面，本发明实施例提供了一种采用上述任一项所述的制备组件制备超高固含量固体推进剂的方法，包括：

获取制备所述超高固含量固体推进剂的设定重量的混合材料；

将所述混合材料添加至所述药缸的内腔中；

采用所述冲头按照设定变压力曲线，以第一设定速度推压所述混合材料，得到成型推进剂；

在完成设定压力曲线压制后，移除所述底座，并采用所述冲头以第二设定速度将所述成型推进剂推压至所述脱模容器的内腔中；

将所述成型推进剂放置于烘箱进行固化处理。

优选地，所述获取制备所述超高固含量固体推进剂的设定重量的混合材料的步骤，包括：

获取设定质量比例的超高固推进剂物料和乙酸乙酯工艺助剂；