一种可回收式无人机助推器壳体
技术领域
本实用新型涉及航空助推器领域，尤其涉及一种无人机助推器壳体及其制造方法。
背景技术
助推器是交通工具的推进设备，是将交通工具上动力装置提供的动力转换成推力，推进交通工具前行，其普遍应用于无人机、航天航空等领域。它是通过旋喷气来产生推力的。助推器在无人机、航空等领域应用的较为广泛，主要是无人机、航空等设备的动力装置。在现有的技术情况下，一、助推器壳体基本都是耐高温的金属壳体并携带燃料及氧化剂，在使用的过程中容易被携带的燃烧的燃料损坏，导致其均为一次性使用，不能重复利用，有待于改进。二、助推器壳体的减重和安全可靠性是对助推器整体的重要技术指标。如果壳体的重量减不下来，常发生低应力破坏，造成助推器壳体破裂，出现低应力爆破。三、瞬时加载时，在飞行过程中助推器壳体壁温可达1000摄氏度。金属壳体由于厚度、加载速度不同时、其无塑性转变温度也要变化。特别是寒冷地区工作时，在低温下发射，几秒钟后又要承受近千摄氏度的高温。温度梯度大。在这一工作条件下使助推器壳体脆裂的危险性增加。
实用新型内容
本实用新型目的在于提供一种硬度高、耐磨耐高低温、可回收利用的可回收式无人机助推器壳体及其制造方法。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种可回收式无人机助推器壳体，主要包括法兰盘以及筒体，以前端定位法兰盘上部中心为圆心加工一圈凹槽，以凹槽中心为圆心开设一个圆台形槽孔，槽孔的底端面与一个圆台形坡面壳体底端齐平相连成一体，所述圆台形坡面壳体与圆台形槽孔紧密相接；在圆台形坡面壳体的顶端与筒体一端相连成一体；在前端定位法兰盘的下部加工一圈台阶部。
进一步的，所述筒体、圆台形坡面壳体、前端定位法兰盘依次连接后的整体高度为291mm。
进一步的，所述前端定位法兰盘外径为150mm、厚度为13mm，所述凹槽的直径为84mm。
进一步的，所述前端定位法兰盘下部的台阶部的高度为7mm，外径为102.75mm。
进一步的，所述圆台形槽孔的坡度为60°，所述圆台形坡面壳体的外壁坡度为60°、内壁坡度为43°；所述槽孔的顶口直径为61.5mm。
进一步的，所述筒体外径为47.95mm、内径为43mm、壁厚为2.475mm。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
1、采用氮化硅陶瓷材料作为原材料。与其他材料相比具有更优异的性能，其硬度仅次于金刚石，重量仅为钢的三分之一，同时具有超硬耐磨、耐高低温、耐酸碱腐蚀、无磁电绝缘、高导热、热膨胀系数低、密度比重低、自润滑性、透波等特殊性能。
2、现有的助推器壳体基本都是耐高温的金属壳体并携带燃料及氧化剂，在使用的过程中容易被携带的燃烧的燃料损坏，导致其均为一次性使用，不能重复利用。而氮化硅陶瓷具有优良的抗氧化性，抗氧化温度可高达1400℃，使用温度一般为1300℃，1300℃高温强度与室温强度相比衰减不大，另外它的高温蠕变率很低。在中性或者还原气氛中使用温度可达1800℃。可实现回收多次利用，极大降低了发射成本。
3、氮化硅陶瓷的密度为3.2g/cm3，其密度仅为金属的三分之一，采用氮化硅陶瓷做为助推器壳体，氮化硅陶瓷壳体的重量是原来金属重量的三分之一，这样大大减轻了壳体的自身重量。杜绝了低应力破坏出现的低应力爆破现象，有效的保护了助推器壳体出现破裂现象。
4、氮化硅陶瓷的另一物理特性可用于极冷急热的工况环境中，从上千温度瞬间降至室温温度不会发生炸裂现象。利用氮化硅陶瓷的这一物理性能，可以有效的改变助推器壳体的温度梯度差值。特别是寒冷地区工作时和在低温下发射时，不会使助推器壳体脆裂的危险性增加，从而有效的增加助推器壳体发射时的安全性。
5、采用氮化硅陶瓷作为助推器壳体可以实现可回收，多次重复利用，耐高温氧化腐蚀。保证发射时的安全性。延长氮化硅陶瓷助推器壳体的使用时间。
附图说明
图1为本实用新型的平面结构图。
图2为本实用新型的立体结构简图。
附图标号：1-法兰盘、2-筒体、3-圆台形坡面壳体。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
如图1、2所示，本实用新型提供了一种可回收式无人机助推器壳体，主要包括法兰盘1以及筒体2，所述法兰盘外径为150mm、厚度为13mm。所述筒体外径为47.95mm、内径为43mm、壁厚为2.475mm。以前端定位法兰盘上部中心为圆心加工一圈直径为84mm的凹槽，以凹槽中心为圆心开设一个顶口直径为61.5mm、坡度为60°的圆台形槽孔，槽孔的底端面与一个圆台形坡面壳体3底端齐平相连成一体，所述圆台形坡面壳体的外壁坡度为60°、内壁坡度为43°；所述圆台形坡面壳体与圆台形槽孔紧密相接；在圆台形坡面壳体的顶端与筒体一端相连成一体；在前端定位法兰盘的下部加工一圈高度为7mm、外径为102.75mm的台阶部。
其中，所述筒体、圆台形坡面壳体、前端定位法兰盘依次连接后的整体高度为291mm。
本实用新型的原料用氮化硅陶瓷材料代替原有点耐高温金属；氮化硅陶瓷材料按质量份数各成分配比如下：
氮化硅陶瓷粉体95～99份、金属氧化物1～2份、稀土氧化物混合体5～8份、过渡金属碳化物0～1份、聚乙烯醇1份、氧化铝0～2份、氮化硅粉体3倍量的去离子水。
本实用新型所述助推器壳体的制造方法，步骤如下：
S1，壳体的坯体在真空干燥箱中烘干时间为48h～96h，干燥温度为50℃～85℃；
S2，在高温真空炉内氮气保护下烧结，烧结温度为1700℃～1800℃，升温速率为5℃/min～12℃/min，炉内温度达到烧结温度后保温烧结时间为1.5h～2.5h；
S3，将成品内外表面的粗糙度加工至镜面要求。
本实用新型的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
