一种大型固体火箭发动机界面脱粘缺陷的无损检测方法①

白小平，王正安，屈文忠，鱼 颖，罗 腾，安卫军

(1.西安航天化学动力有限公司，西安 710025；2.武汉大学 工程力学系，武汉 430072)

0 引言

高温、高压、高速度、高效率是现代工业的标志，需要建立在高质量的基础之上，工艺的高质量只能依靠无损检测技术的运用予以发现和评价[1]，固体火箭发动机是这方面最具代表性的产品之一，其燃烧室结构通常由壳体、绝热层、衬层、推进剂、人工脱黏层组成，各粘结界面和推进剂内部质量状况是决定火箭飞行成败的关键因素[2]。粘接失效是固体火箭发动机最常见的失效方式之一，粘接界面的失效模式及机理研究是评价和改善粘接界面质量的关键技术之一。然而，目前国内外相关的文献报道较少[3]。

固体发动机各粘接界面中推进剂/衬层界面活性组分多，化学物理过程复杂，粘接问题突出[4]，其出现弱粘接甚至界面脱粘，会对固体火箭发动机的结构完整性和工作可靠性构成威胁[5]，工作时极易发生蹿火甚至爆炸事故[6]。由此可见，推进剂/衬层粘接界面的好坏是决定固体火箭发动机能否正常工作的主要因素，其脱粘形成原因有衬层吸收水分的影响，有推进剂、衬层及绝热层间活性物质迁移及反应的影响，也有材料在粘接和贮存过程中粘接界面老化而引起的界面层变化，较为显著的变化是力学性能和界面粘结性能[7]，长期贮存时，由于药柱自身重力的作用，药柱蠕变产生过度变形，而发动机壳体一般有足够的刚度保持自身形状，从而引起粘接界面脱粘[8]。……