[发明专利]一种喷管柔性接头摆动力矩的控制方法

说明书

本发明公开一种喷管柔性接头摆动力矩的控制方法，在不改变柔性接头结构尺寸和材料的条件下解决柔性接头摆动力矩离散性的问题，从而达到精确控制柔性接头摆动力矩特性，工艺简单，成本低。

技术领域

本发明涉及固体火箭发动机领域，具体涉及一种固体火箭发动机喷管柔性接头摆动力矩的控制方法。

背景技术

固体火箭发动机是航天飞行器的动力装置，由燃烧室(装有推进剂药柱)、喷管、点火器等主要部分组成。喷管柔性接头是连接喷管活动体和固定体，使喷管具有全轴摆动功能，可以进行推力矢量调节的部件。

柔性接头是由前后法兰和环状增强件与弹性件相互交替粘结在一起的部件。弹性件主要是橡胶材料，前后法兰和增强件主要是钢、铝合金、钛合金或纤维复合材料。由于橡胶的体积压缩模量比剪切模量大15000倍左右，所以柔性接头在受到强大的轴向载荷作用时，轴向变形较小，而在较小的侧向作动力的作用下，能产生较大的剪切变形，从而使喷管摆动。

为了使柔性接头摆动一定的角度，必须施加一定的摆动力矩，摆动力矩不能大于弹上伺服系统作动器的额定力矩，从而要控制柔性接头的摆动力矩。柔性接头的摆动力矩和柔性接头的结构尺寸和橡胶性能有关。

柔性接头结构尺寸和橡胶材料选定之后，由于受橡胶材料性能离散性的影响，采用同一工艺制造出来的柔性接头摆动力矩离散性比较大；在不改变柔性接头结构尺寸和不换橡胶材料的条件下，目前没有方法控制柔性接头的摆动力矩。

发明内容

针对背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提出一种在不改变柔性接头结构尺寸和材料的条件下解决柔性接头摆动力矩离散性的问题，从而达到精确控制柔性接头摆动力矩特性的喷管柔性接头摆动力矩的控制方法。

为了达到上述目的，本发明设计的喷管柔性接头摆动力矩的控制方法，包括以下步骤：

S1，制备混炼胶：准备→塑炼→混炼→压延→出片；

S2，按标准GB/T 16584测试混炼胶硫化曲线，得到混炼胶的最高转矩Fmax₀；

S3，利用混炼胶模压柔性接头，测试其摆动力矩M₀，也为基准值；

S4、将混炼胶在开炼机上返炼→压延→出片，按标准GB/T 16584测试其硫化曲线，根据产品厚度压延、出片，切取一定重量的混炼胶在橡胶用无转子硫化仪上测定混炼胶硫化曲线，得到混炼胶最高转矩F’max₁；

S5，Fmax₁＝M₁*Fmax₀/M₀，其中M₁为目标值，Fmax₁为目标转矩；根据Fmax₁判断混炼胶返炼后的F’max₁是否满足要求，若F’max₁不满足要求，调整返炼时间及薄通频次，直至目标值M₁＝M₀*F’max₁/Fmax₀，然后模压柔性接头。

优选的，S4中，调好开炼机辊温、辊距、速比，根据开炼机辊筒尺寸称量混炼胶重量，将混炼胶放入开炼机中薄通，反复薄通10min～20min。

进一步优选的，薄通过程中，反复打三角包。

优选的，S4中，将混炼胶在开炼机上返炼，返炼前检查开炼机前、后辊温，控制前后辊温在25℃～50℃之间，调整辊距为0.5mm～1mm，调整开炼机前后辊筒速比为1：1.15～1.27。

优选的，S4中，放在开炼机上返炼的混炼胶重量按以下公式计算：混炼胶重量(g)＝混炼胶密度(g/cm³)×7.5(cm)×前辊直径(cm)×辊筒工作部分长度(cm)。