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航空航天技术

目前传统火箭发动机推力室设计方案存在成本高、结构重、产量低等问题，是目前制约火箭发动机产品交付的关键因素之一。通过开展低成本推力室关键结构和工艺设计研究，降低推力室加工成本，解决生产制造瓶颈问题。 低成本推力室主要从推力室三大组件喷注器、燃烧室和喷管三个方面分别开展结构设计与工艺设计研究。其中喷注器选择组件少，结构简单针栓喷注器方案，开展液氧甲烷气/液针栓喷注器设计与试验研究，突破气液针栓喷注器应用关键技术；燃烧室选择热等静压铜钢扩散焊接方案，利用焊接试验确定热等静压铜钢扩散焊接工艺流程和参数，突破燃烧室热等静压焊接工艺，具备低成本、大批量制造基础；喷管选择激光焊接方案代替传统钎焊方案，开展激光焊接工艺参数研究，焊接工装研究，解决喷管激光焊接的可靠性和变形控制问题，实现喷管低成本该效率生产。 液氧甲烷针栓喷注器主要从动量比、阻塞率等关键参数对喷注器雾化特性的影响开展研究，利用计算与试验研究结合的方法验证各参数对喷注器工作适应性以及燃烧性能的影响，研究结果表明气液针栓喷注器燃烧效率达到了***%，在国内首次实现了气液喷注器在液氧甲烷发动机推力室工程应用。

燃烧室热等静压铜钢扩散焊研究首先利用平板焊接试验件研究焊接工艺参数和工艺流程，解决焊接过程中关键工艺问题，然后通过环形试验件模拟燃烧室焊接受力以及实际配合间隙等参数，优化燃烧室焊接工艺参数，最终利用燃烧室焊接试验件进行焊接参数验证。燃烧室焊接试验结果表明热等静压扩散焊能够满足液体火箭发动机燃烧室身部焊接要求，燃烧室承压能力达到35MPa，首次在国内实现热等静压扩散焊在火箭发动机推力室应用。 激光焊接夹层喷管研究首先利用平板试验件，研究激光焊接功率、速度，焦点等参数对不锈钢T型焊缝质量和表面成型影响；同时针对喷管焊接变形控制，利用仿真手段，优化焊接流程，合理设计焊接工装，最终保证喷管焊接变形在允许范围内，承压能力超过55MPa。研究结果表明激光焊接喷管承载能力，焊接变形均满足使用要求，并经过试验考核。

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