高压液体火箭发动机新结构密封

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高性能的液体火箭发动机工作压力很高，给可靠密封造成了很大的困难。密封可靠性对运载火箭是至关重要的，很多航天灾难都是由密封工作的不可靠引起的。美国航天飞机曾因密封失效泄漏，升空后爆炸造成了重大的航天悲剧，我国火箭也曾因密封泄漏造成过卫星不能准确入轨的故障。可见，研究解决高压密封的可靠性是一件非常重要的工作。

高压密封要求密封工作时有很高的密封比压，而且压力越高，密封比压越高。国内目前使用的大都是老式密封结构：如球头喇叭口密封、法兰平垫密封等。这些密封解决密封高压的办法是机械拧紧螺纹，靠螺纹产生的压紧力来增加密封比压，硬压硬堵。这种密封机构，在被密封介质高压的作用下由于紧固件的变形，会使密封比压减小，密封性能降低甚至失效。

为了提高高压密封的工作可靠性，在分析研究国内外相关部件密封结构陈德才，瞿德容编。机械密封设计制造与应用m.北京：机械工业出版社，1993.张宝琨。发动机总装管路的典型密封机构动力机械设计研究所，1992.陕西朱宁昌，刘国球。液体火箭发动机设计。宇航出版社，1994北京（责任编辑：史亚红）1999年运载火箭的意外事故77次发射，失败8次，成功率为90% 8次失败中，两次原因在于大力神r-b.其中一次在4月9日，第一级与第二级没有完成分离，第二级已经点火，但喷管不能按要求延伸。4月30日第二次失败的问题出在半人马座上面级，按计划半人马座应点火3次，其间隔仅仅是90min而不是6.5h.质子号失败两次，分别在7月5日和10月27日。第一次采用“质子m”模式，选用了新的上面级bieeze-m，因第二级的3号发动机（而不是新的bieeze-m发动机）起火导致失败。起火的原因是焊接缺陷产生的弥散铝粒子引起的，卫星因之销毁。第二次发射采用了常规“质子k”被认为是二级的4台rd-0120发动机中有一台关机后爆炸。

2发射ikonosi商业卫星的失败则是整流罩电子系统的不正常引起的。5月4日德尔它的失败是运载火箭上面级一台低温发动机不点火造成的。为送升orion 3卫星至地球同步转移轨道，需要发动机进行151s的第二次启动工作，但不巧的是传感器监测的温度突然升高，表明可能是rl10fr2发动机燃烧室热燃气骤增引起的。在第一次工作后42s产生了两个说不清楚的激波，第二次工作开始后3. 5s产生了一个大的激波。

最后两次发射失败是11月15日日本的h-2火箭和12月11日巴西的vls（巴西运载火箭）。h-2火箭在升空后239s（或说大约107s）第一级的le-7低温发动机关车。验证结果认为可能是涡轮叶片破裂引起的。

而工程师们认为涡轮叶片破裂是燃料中气泡促使振颤的结果。巴西运载火箭的失败是由于第二级s-40im固体火箭发动机未点火。

（本刊通讯员）

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