某型燃气发生器装药流胶故障修复技术研究
谢七国 王宏佳 /国营长虹机械厂
摘要： 某型装备维护过程中发现燃气发生器装药包覆层与壳体之间原固态黑色胶粘剂由固态变化为液态流出，存在安全隐患。通过开展燃气发生器装药流胶故障的研究，分析流胶的原因及危害，制定了修复措施，消除了流胶导致的安全隐患，确保了燃气发生器装药完好性。
关键词： 燃气发生器；流胶；修复
因燃气发生器装药维修时存在燃烧爆炸的危险，通常此类装有火炸药的部件发生故障时不进行维修，而是采取整件更换的方式恢复装备性能。为节约维修成本，更大程度提高装备军事效益，本文通过对燃气发生器装药流胶缺陷进行改进性技术研究，制定了合理可行的维修措施，消除了潜在安全隐患，确保装药使用安全性。
1 故障现象
图1 正常装药
图2 流胶装药
燃气发生器是某型俄制装备的重要部件，利用火药燃烧时产生的高温、高压燃气，为涡轮发电机、舵机提供具有规定工作压力和工作时间的洁净燃气气源。燃气发生器装药采用自由装填，装药主要由低燃速双基推进剂和包覆层组成，采用端面燃烧方式，推进剂具有燃速低、能量低的特点。在该型装备维护过程中，发现燃气发生器装药普遍存在流胶现象（见图1、图2），装药包覆层与壳体之间原固态黑色胶液变化为液态流出，污染装药燃面、燃气发生器腔体和燃气管路。
三是有效地巩固了人民调解工作的成果。根据现行法律规定，申请人民调解协议司法确认，双方当事人应当在达成调解协议后30天内，共同向人民法院提出申请。由于人民调解程序与司法确认程序相互脱节，很多当事人在达成调解协议后故意反悔，或者不配合对方申请司法确认，导致调解协议名存实亡。“一站式”司法确认机制，有效实现了人民调解程序与司法确认程序的紧密对接，使人民调解协议及时得到了司法确认。而人民调解协议一经司法确认，任何一方都必须全面履行，不得反悔，人民调解成果得到有效巩固。
2 燃气发生器工作原理
燃气发生器由前端盖、密封胶圈、燃烧室壳体、装药、粗过滤网、粗网支板、点火药盒支架、点火药盒、缓冲垫、电点火具、点火具密封垫圈、主通气管等组成。燃气发生器装药是燃气发生器的核心部件，为涡轮发电机和舵机提供工作介质，维持涡轮发电机和舵机长时间工作。当接收到电信号后，击发燃气发生器的电点火具，点燃点火药盒的点火药和辅助药环，然后继续点燃工作燃气发生器装药。具有一定压力的燃气经过粗滤网过滤后，经过滤体进入主通气管，主通气管的气流通道使燃气分别流入涡轮工作喷嘴、调压阀、精细过滤器。进入涡轮的燃气使涡轮发电机转子高速旋转，涡轮发电机将转子的动能转换为电能，提供装备工作所需的直流电和交流电。
进入调压阀的气体，在燃气发生器压力低于正常工作压力时，调节弹簧因受调节螺钉的预压力而压紧推杆和撞杆，使撞杆的端面与喷嘴的端面压紧，燃气不能从调压阀排出，调压阀处于闭锁状态，燃气发生器工作压力上升。当燃气发生器的燃气压力增高时，作用在撞杆端面上的力大于调节弹簧的弹力，撞杆、推杆和弹簧座向压缩的方向移动，使喷嘴和撞杆的接触面之间形成环形空隙，燃气从调压阀排气管排出，燃气发生器的工作压力下降。调节弹簧的弹力又大于燃气作用力，撞杆回位到喷嘴接触的位置，压力恢复正常。如此反复的作用使得燃气发生器进入舵机的燃气压力可以保持在规定的范围内。
燃气发生器装药结构外层为带球头的酚醛树脂材料底座及玻璃钢壳体，主要起隔热作用，含包覆层的装药通过胶粘剂固定于隔热壳体中。分析认为胶层主要起固定、粘接及缓冲作用，目的是避免装药在使用过程中出现偏位，且保护装药在装备加速运动过程中不受损伤。通过对装药内部结构的分析，确定修理流胶装药的关键在于：
1）用铣刀在装药底座端面铣出一圆孔，直至露出胶层，将靠近底座的胶层用刀割断，制作专用工装固定装药，用压力机从圆孔处施加压力，使装药从壳体中缓慢移出，有效避免损伤装药包覆层。
3 燃气发生器装药流胶原因及危害性分析
装药流胶为黑色粘稠状物质，对其进行红外光谱图扫描后，经分析为聚酯类聚氨酯胶。此类高分子聚合物储存过程中由于受到环境温度、湿度的影响，容易发生降解、水解等老化行为，以液体状流出，失去了原有性能功效。燃气发生器装药流胶的危害性主要表现在三个方面：一是胶粘剂具有一定的阻燃作用，其覆盖在燃气发生器装药端面，导致装药不能正常点火或点火后不按设计规律燃烧，造成燃气发生器不工作或工作燃气压力不足，使涡轮发电机及舵机无法正常工作。二是在燃气发生器装药上的黑色粘稠状胶液伴随装药燃烧，产生大粒径固状物，使燃气中的杂质大量增加，影响涡轮发电机及舵机正常工作。三是部分胶液流出后进入滤网和燃气管路，再加上黑色粘稠状物质燃烧产生的大粒径固状物进入滤网和燃气管路，造成滤网及燃气管路堵塞，使燃气发生器壳体形成密闭空间。燃气发生器工作产生的大量高温、高压气体不能正常传输，可能造成壳体内燃气压力激增，当超过壳体能承受的压力载荷时，壳体破裂，高温燃气烧毁装备甚至引发爆炸，严重威胁安全。
4 装药修复技术研究
4.1 装药胶层作用分析
进入精细过滤器的燃气经旋转离心作用，将微粒挤到容器壁面，使接触壁面的微粒失去惯性力，靠动量和重心将微粒存于贮灰箱中。而旋转向上的外旋气流在圆锥体中收缩向中心靠拢，切向速度不断提高，当达到锥体一定位置时，气体由上反转而下继续做螺旋运动形成内旋气流，最后，净化并降温的气体通过出口管进入舵机，驱动舵机偏转，控制装备飞行姿态。
＞60岁组在性别、吸烟史、高血压、糖尿病、冠心病、下肢动脉疾病的比例明显高于≤60岁组，P＜0.05。
2）隔热壳体和底座的研制。
3）分解隔热壳体和底座，但不能损伤装药包覆层的工艺以及固药工艺的研究。
1）胶粘剂的选择。
Determining the center of gravity is a critical step in the aircraft design because the stability,control,and trim calculations depend on this step.Experimental equations are used for estimation of this center in this study.
2）对于装药底部和侧面的胶液，用棉纱蘸少许丙酮擦拭，并用木片刮拭；对于燃面凹槽内的胶液，用小竹片伸入凹槽轻轻刮拭，直至胶液清理干净。
4.2 选择替代胶粘剂
通过对胶粘剂的材料成分、胶黏硬度进行分析研究，寻找替代胶粘剂。胶粘剂需满足以下要求：
1）胶粘剂和装药包覆层、酚醛树脂底座和玻璃钢壳体要有较好的相容性，以保持其长贮性能。
2）胶粘剂要有一定的缓冲性能，在受外力作用时减缓对装药的冲击力，可以用邵氏硬度来衡量。
3）根据装备使用情况，胶粘剂和装药包覆层、酚醛树脂底座和玻璃钢壳体要有一定的粘结强度，在受外力作用时能承受大至300kg的拉力，并能保证有效地将装药固定在隔热壳体上。
4.3 装药隔热壳体和底座制作
对装药隔热壳体和底座的尺寸材料进行研究，遵循弯曲强度、拉伸强度、软化点（马丁耐热）、密度、冲击强度、收缩率等性能与原装接近的原则，制作国产替代件。
位于大漠戈壁的西北油田采油三厂S86卸油站，是一座连续15年被共青团中央授予“全国青年文明号”的基层井站。
4.4 制定装药修理工艺方法
对修理的工艺进行研究，对解剖隔热层、清理胶层和固药工艺进行研究和摸索，确保不损伤装药包覆层及燃面。
where tS iO2 , εS iO2 , εHi gh-κ, and F High-κ a re dielectric thickness of SiO2, dielectric constant of SiO2, and hi gh-κ dielectric respectively. F High-κ a nd FS iO2 are fitting parameters of SiO2 and hi gh-κ dielectric (HfO2) whose values are estimated as 1.5 and 0.95 respectively.
在分析财务困境企业收到政府补助的信号效应时，由于陷入财务困境企业数量较少，为了缩小分组样本量差距和减少选择性偏误，本文利用了倾向匹配得分 （psm）进行了样本匹配。本文将企业是否陷入财务困境作为处理变量，将公司规模、短期借款、长期借款、经营活动产生的现金流量净额和营业收入作为混杂变量，将社会投资者跟进作为结果变量。利用混杂变量进行1对1邻近匹配，匹配出非财务困境企业。匹配结果平衡假设检验如表4所示，偏差均小于10%。利用匹配后数据进行再回归，所得结果如表4所示。通过t检验，在进行psm匹配后混杂变量在不同分组间不存在显著差异，有效控制了结果的内生性。
3）对底座和隔热壳体内表面进行脱脂，并用砂纸打磨其内表面，提高粘结性能，用专用工装进行胶粘剂的更换及固化，对燃气发生器装药实施修复。
4.5 研究成果
1）选用邵氏硬度为50±10的改性聚氨酯胶粘剂作为修理用胶粘剂，替换原胶粘剂。通过模拟固药的拉力试验，剪切强度样品老化前后拉力测试结果对比，改性聚氨酯胶粘剂的粘接强度达到了300kgf要求，胶粘剂的邵氏硬度为50±10，能起到缓冲作用，完全满足修理后恢复原装性能的要求。此外，选用改性聚氨酯胶粘剂不仅延续了与原装聚氨酯胶相似类型的胶粘剂，而且此种胶粘剂耐水解、耐高温、富弹性（邵氏硬度为50±10）、耐振动，这种改性聚氨酯胶粘剂的粘接强度也符合要求。
通过大量单项的粘接强度试验，在模拟实际粘接工艺的基础上，开展并完成了装药的修理，并通过对比高温加速老化试验前后的剪切强度样品测试结果，得出以下结论：
2）使用国产化的底座和玻璃钢作为隔热壳体，玻璃胶作为隔热壳体自身的粘接，通过基本性能的测试对比以及玻璃胶谱图的对比，国产隔热壳体符合修理中更换部件的要求，且基本性能与原装性能保持一致。
3）采用铣床等设备，结合自行设计加工的工装工具，解剖隔热层、清理胶层，粘接药柱和底座，基本固化后，再在玻璃钢内部涂胶，然后粘接玻璃钢，工艺经过对燃气发生器装药试修的检验，认为修理工艺可行，可以达到修理恢复原装结构的要求。
4）根据GJB92-1986《热空气老化法测定硫化橡胶贮存性能导则》的试验条件，对胶粘剂进行90℃老化试验，经过对老化后的样品进行性能测试，修理后更换的部件完全能达到使用要求，且粘接性能也能保证贮存期内的使用要求。
5 结束语
通过对燃气发生器装药流胶故障的研究及探索，为该型燃气发生器装药流胶的修复提供了简单可行的修理方法，装备应用情况表明，修复后的装药能够满足原俄制样品的技术要求。
Study on the Repair Technology of Gunpowder Flow Glue Fault for a Certain Type of Gas Generator
Keywords： gas generator；flow glue；repair
作者简介
谢七国，工程师，主要从事火工品、引战系统、固体火箭发动机修理技术研究。
在体系建设过程中要打破职能部门之间的界限，才能将控制置于医院经济活动的全过程，形成主要领导负责，分管领导主抓，专职部门牵头推动，各职能部门分工负责，全院职工共同参与的内控格局，最终实现“全员参与，共同实施”的目标。这样就能够做到将内部控制责任进行明确，各参与人都能够意识到自己的到位，到时候只需要内部控制部门根据相应的制度进行考核就能够与达到将内部控制责任明确到各个职工中，最终为内部控制的追责体系的构建打下坚实的基础。
王宏佳，工程师，主要从事新型含能材料技术研究。