玻璃钢火箭发动机的制作-4

同根相怜

发动机药柱设计

增雨防雹火箭发动机的特点是要求推进剂即经济，又能满足较短时间、较低推力工作的特性。在充分考虑以上因素的基础上，药柱选用了“双铅—2”双基推进剂，推进剂在药柱六星孔内燃烧。药柱一端与喷管螺纹连接，另一端与前接头螺纹连接，同时为减缓发动机烧蚀，药柱采用了渐扩通道的设计，即药柱后端加工一大端直径为40mm的向药柱内孔延伸的6°锥孔，降低药柱后端的燃通比，以减少装药通道中的气流速度。此渐扩通道的截面积从药柱490mm处到喷管一端逐渐扩大，随着燃气质量加入，流率增大，通道面积也相应扩大，使气流速度不至增加很大，同时还保持了一定的装填密度。其药型如图8所示；药柱设计参数见表6

发动机燃烧室壳体设计

  固体火箭发动机的燃烧室是火箭弹体结构的一部分，即是推进剂的贮存容器，又是能量转换的场所，通常包括壳体、内绝热层和衬层。壳体一方面受内部高温高压气体的作用，同时又受到工作时各种外载荷的作用，内绝热层对壳体内发动机燃烧室壳体设计。

经过全面的考虑很比较，最终选择了非金属复合材料玻璃钢作为增雨火箭发动机燃烧室壳体的材料。采用整体式药柱缠绕玻璃钢壳体工艺，该工艺简单可靠，易于批量生产。药柱一端与喷管螺纹连接，另一端与接头螺纹连接，前接头上开有通气槽，以保证药柱外侧进气，形成药柱内、外孔压强平衡。药柱外表面采用硝基漆刷涂作限热层，然后加有光纸（表面光亮的普通纸）作隔离层，最后粘接橡胶板（陶瓷纤维纸或石棉纸）作壳体绝热层。缠绕体结构，如图9所示：

增雨火箭燃烧室壳体壁厚是由发动机最大压强确定的，即按强度准则进行设计。壳体理论设计壁厚为3.5±0.5mm,最小壁厚为3.0mm.壳体采用整体成形, 其缠绕方法为：螺旋＋环向缠绕。表7

发动机喷管设计

  固体发动机的喷管位于燃烧室的尾部，通常由收敛段（入口段）、喉部和扩张段（出口锥）三部分组成，是发动机的能量转换装置。

  根据药柱的燃烧面积，通过控制喷管锥形喷口面积的大小来保证燃烧室所需压强，使药柱正常燃烧。

  增雨火箭发动机采用单一的酚醛层压布棒制作喷管：图10

（图10）

由于该材料耐热且散热性能较好并且具有一定机械强度，故增雨火箭发动机喷管为单一整体式机加工喷管，喷管的内形面设计采用采用的简单工艺、成本低廉。锥形内形面设计，扩张比7.75。喷管与药柱燃烧室采用螺纹连接，使得整体式喷管的部件少，结构简单，质量轻，加工工艺简化。

也可以土法制作喷管，制作喷管的材料是50%的石棉粉、35%的粘土、15%的水玻璃加短纤维混合压制，直接用陶土也可以。如果不能严格按照拉瓦尔喷管的尺寸制作。如果需要增强陶土喷管的强度，可以放入电窑中焙烧，烧成温度一般为

800～1000℃。也可以用小土窑焙烧，在窑中堆放，用泥巴将窑体糊严，开一火口加柴或木炭（最好用木炭）添火，同时再开几个小口作为烟道。如火力不匀，温度不高，密封不严，陶器烧成后颜色不均匀，质地松脆。

      

                                 

常用的瓷器陶坯，烧到1100度左右的，大概得30～40小时。一般须经三个过程，即：升温过程，高温致密化过程和一个降温过程，三个过程对陶瓷器的质量都很重要。升温过程大概得15～20小时，以保证不会发生裂纹等。高温过程一般要2～4小时，降温也要10～15小时。

主要设计参数见表8：

                  

  WR-98型增雨火箭发动机采用头部点火，点火装置为长管形篓式点火器。药盒壳体为ABS塑料，壳体采取注塑成型，点火药选用黑火药，药量为9克。为确保点火成功，采用两个点火药头并联，以提高其点火的可靠性。点火器电阻为1.5 ~2.7Ω，点火器可靠发火电流2A，点火延迟时间不大于0.05s。结构如图13所示。

同根相怜

在民间招募会制作鞭炮的和玻璃钢工人就应该能试制出来。另外，果敢同盟军应该建立一所军用化工研究所并附属一个化工厂，主要研制与军火相关的炸药、火药、发火剂、燃烧剂，发火引信，与地雷壳体和火箭弹及火箭发射工具相关的玻璃钢复合材料等。用玻璃钢制作武器，材料来源方便，成本低，一般的鞭炮工和玻璃钢涂糊工就能干。