一种整体式非金属火箭发动机空体的加工工艺技术领域
本发明涉及一种整体式非金属火箭发动机空体的加工工艺，属于火箭发动机领
域。
背景技术
火箭发动机空体主要由燃烧室壳体和喷管组成，燃烧室壳体包括金属壳体和非金
属壳体，喷管由金属与耐高温、耐冲刷材料模压而成，传统燃烧室壳体与喷管之间采用螺纹
连接或者键连接。金属燃烧室壳体与模压喷管连接的火箭发动机空体虽然连接强度高，但
存在消极重量大，成本高的缺点，非金属燃烧室壳体与模压喷管连接的火箭发动机空体质
量轻，但存在连接强度低、装配过程复杂、制造成本高的缺点。
发明内容
本发明的目的是解决传统火箭发动机空体消极质量大、连接强度低、制造成本高
的问题。而提供一种整体式非金属火箭发动机空体的加工工艺。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的一种整体式非金属火箭发动机空体，包括前接头、管体、喉衬、后接头；
前接头为金属材料加工而成的环形连接件，前接头的内壁加工有连接螺纹，前接
头的外壁后端为向后收敛的锥面；
后接头为金属材料加工而成的环形连接件，后接头的外壁后端加工有连接螺纹，
后接头的外壁前端为向后扩张的锥面；
管体为通过支撑模具经缠绕工艺缠绕固定在前接头和后接头之间的非金属纤维
丝，管体的内腔前段为发动机装药填充腔，管体的内腔后段的中部镶嵌有喉衬，管体的内腔
后段与后接头对接后形成前段收敛后段扩张的拉瓦尔喷管内形。
所述前接头后端向后收敛的锥面上轴向加工有齿状阶梯，以增大非金属纤维丝在
该端与前接头缠绕时的连接力。
所述后接头前端向后扩张的锥面上轴向加工有齿状阶梯，以增大非金属纤维丝在
该端与后接头缠绕时的连接力。
所述非金属纤维丝优选为玻璃纤维丝或碳纤维丝。
本发明的一种用于加工整体式非金属火箭发动机空体的模具，包括前芯模和后芯
模；
前芯模的后端外形依次为与发动机装药填充腔内形、拉瓦尔内形的喷管收敛前段
的内形相匹配的定形段，前芯模的后端端部中心开有螺纹连接孔；前芯模定形段的前端外
壁加工有与发动机装药填充腔前端口部相匹配的螺纹连接段，前芯模的螺纹连接段的前端
径向开有圆周均布的定位螺孔，前芯模前端定位螺孔的开孔位置前端向外延伸有环形定位
台；
后芯模的前端外形依次为与拉瓦尔内形的喷喉段、喷管扩张后段的内形相匹配的
定形段，后芯模的前端端部中心向前延伸有与前芯模后端端部中心螺纹连接孔相匹配的螺
纹连接段；后芯模定形段的后端径向开有圆周均布的定位螺孔，后芯模后端定位螺孔的开
孔位置后端向外延伸有环形定位台；
后芯模前端端部的螺纹连接段与前芯模后端端部的螺纹连接孔螺纹对接，使前芯
模后端的定形段与后芯模前端的定形段对接形成与拉瓦尔喷管内形相匹配的缠绕支撑平
面。
本发明的一种整体式非金属火箭发动机空体的加工工艺，具体工艺步骤如下：
加工前接头，前接头为采用金属材料加工而成的环形连接件，前接头的内壁加工
有连接螺纹，前接头的外壁后端为向后收敛的锥面，该锥面上轴向加工有齿状阶梯；前接头
的前端沿轴向上留有加工余量，前接头前端的加工余量上开有定位螺孔；
加工后接头，后接头为采用金属材料加工而成的环形连接件，后接头的外壁前端
为向后扩张的锥面，该锥面上轴向加工有齿状阶梯，后接头的外壁后端加工有连接螺纹；后
接头的后端沿轴向上留有加工余量，后接头后端的加工余量上开有定位螺孔；
加工前芯模，前芯模的后端外形依次为与发动机装药填充腔内形、拉瓦尔内形的
喷管收敛前段的内形相匹配的定形段，前芯模的后端端部中心开有螺纹连接孔；前芯模定
形段的前端外壁加工有与发动机装药填充腔前端口部相匹配的螺纹连接段，前芯模的螺纹
连接段的前端径向开有圆周均布的定位螺孔，前芯模前端定位螺孔的开孔位置前端向外延
伸有环形定位台；
加工后芯模，后芯模的前端外形依次为与拉瓦尔内形的喷喉段、喷管扩张后段的
内形相匹配的定形段，后芯模的前端端部中心向前延伸有与前芯模后端端部中心螺纹连接
孔相匹配的螺纹连接段；后芯模定形段的后端径向开有圆周均布的定位螺孔，后芯模后端
定位螺孔的开孔位置后端向外延伸有环形定位台；
将前接头从前芯模的后端套入，使前接头通过内壁的内螺纹连接在前芯模前端螺
纹连接段上，前接头的前端通过前芯模前端的环形定位台向前轴向限位，并通过将锁紧螺
钉同时穿过前接头和前芯模前端的定位螺孔，使前接头与前芯模圆周定位；将后接头从后
芯模的前端套入，使后接头的后端通过后芯模后端的环形定位台向后轴向限位，并通过将
锁紧螺钉同时穿过后接头和后芯模后端定位螺孔，使后接头与后芯模圆周定位；将喉衬套
在后芯模的前端，再将后芯模前端端部的螺纹连接段与前芯模后端端部的螺纹连接孔螺纹
对接，使前芯模后端的定形段与后芯模前端的定形段对接形成与拉瓦尔喷管内形相匹配的
缠绕支撑平面；
将玻璃纤维丝通过缠绕工艺缠绕固定在前接头和后接头之间；缠绕完成后，分别
卸下连接前接头与前芯模的锁紧螺钉，以及连接后接头与后芯模的锁紧螺钉；再依次从发
动机空体内卸下后接头和前接头，最后分别机加掉前接头前端和后接头后端的加工余量，
得到整体式非金属火箭发动机空体。
有益效果
采用本发明工艺加工的发动机空体与传统金属壳体火箭发动机空体相比，减轻了
空体消极重量，增加火箭弹射程，空体质心前移能使火箭弹总体质心前移，有利于火箭弹总
体气动布局和总体设计。
采用本发明工艺加工的发动机空体与传统非金属火箭发动机空体相比，减少了喷
管与燃烧室壳体的轴向连接环节，燃烧室壳体与喷管一次整体成形提高了燃烧室壳体与喷
管之间的连接强度。
本发明的加工工艺实现了火箭发动机空体一次成形，工艺简单，内形精度高，保证
了产品质量，降低了制造成本。
附图说明
图1为本发明发动机空体的结构示意图；
图2为本发明加工模具的工作状态示意图；
图中，1-前接头；2-管体；3-喉衬；4-后接头；5-前芯模；6-后芯模。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的内容作进一步描述。
实施例
本发明的一种整体式非金属火箭发动机空体的加工工艺，具体工艺步骤如下：
加工前接头1，前接头1为采用金属材料加工而成的环形连接件，前接头1的内壁加
工有连接螺纹，前接头1的外壁后端为向后收敛的锥面，该锥面上轴向加工有齿状阶梯；前
接头1的前端沿轴向上留有加工余量，前接头1前端的加工余量上开有定位螺孔；
加工后接头4，后接头4为采用金属材料加工而成的环形连接件，后接头4的外壁前
端为向后扩张的锥面，该锥面上轴向加工有齿状阶梯，后接头4的外壁后端加工有连接螺
纹；后接头4的后端沿轴向上留有加工余量，后接头4后端的加工余量上开有定位螺孔；
加工前芯模5，前芯模5的后端外形依次为与发动机装药填充腔内形、拉瓦尔内形
的喷管收敛前段的内形相匹配的定形段，前芯模5的后端端部中心开有螺纹连接孔；前芯模
5定形段的前端外壁加工有与发动机装药填充腔前端口部相匹配的螺纹连接段，前芯模5的
螺纹连接段的前端径向开有圆周均布的定位螺孔，前芯模5前端定位螺孔的开孔位置前端
向外延伸有环形定位台；
加工后芯模6，后芯模6的前端外形依次为与拉瓦尔内形的喷喉段、喷管扩张后段
的内形相匹配的定形段，后芯模6的前端端部中心向前延伸有与前芯模5后端端部中心螺纹
连接孔相匹配的螺纹连接段；后芯模6定形段的后端径向开有圆周均布的定位螺孔，后芯模
6后端定位螺孔的开孔位置后端向外延伸有环形定位台；
将前接头1从前芯模5的后端套入，使前接头1通过内壁的内螺纹连接在前芯模5前
端螺纹连接段上，前接头1的前端通过前芯模5前端的环形定位台向前轴向限位，并通过将
锁紧螺钉同时穿过前接头1和前芯模5前端的定位螺孔，使前接头1与前芯模5圆周定位；将
后接头4从后芯模6的前端套入，使后接头4的后端通过后芯模6后端的环形定位台向后轴向
限位，并通过将锁紧螺钉同时穿过后接头4和后芯模6后端定位螺孔，使后接头4与后芯模6
圆周定位；将喉衬3套在后芯模6的前端，再将后芯模6前端端部的螺纹连接段与前芯模5后
端端部的螺纹连接孔螺纹对接，使前芯模5后端的定形段与后芯模6前端的定形段对接形成
与拉瓦尔喷管内形相匹配的缠绕支撑平面，如图2所示；
将玻璃纤维丝通过缠绕工艺缠绕固定在前接头1和后接头4之间；缠绕完成后，分
别卸下连接前接头1与前芯模5的锁紧螺钉，以及连接后接头4与后芯模6的锁紧螺钉；再依
次从发动机空体内卸下后接头4和前接头1，最后分别机加掉前接头1前端和后接头4后端的
加工余量，得到如图1所示的整体式非金属火箭发动机空体。