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1、航天返回與遙感第34卷第2期66SPACECRAFTRECOVERY&REMOTESENSING2013年4月基于FM．1密封材料低溫性能研究劉媛媛莊宇陳勁蔡文健(北京空間機(jī)電研究所，北京100076)摘要氟醚材料因其優(yōu)良性能，廣泛地應(yīng)用于航天產(chǎn)品密封，文章選取火工裝置常用的FM．1密封材料作為研究對(duì)象，著重研究了其低溫性能數(shù)據(jù)。通過(guò)設(shè)計(jì)試驗(yàn)測(cè)量了低溫下FM一1材料密封圈的回彈性數(shù)據(jù)和回彈量隨時(shí)間變化的曲線，并通過(guò)進(jìn)一步計(jì)算得出了低溫下的FM．1材料密封圈壓縮率遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)值的結(jié)論，這會(huì)對(duì)密封性造成較大影響。最后，結(jié)合火工裝置實(shí)例分析了低溫下密封圈對(duì)火工裝置工作性能的影響，通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)
2、雖然低溫對(duì)密封圖回彈性有較大影響，但對(duì)整體密封性影響有限。關(guān)鍵詞密封“O”形圈低溫火工裝置中圖分類(lèi)號(hào)：V250．3文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1009—8518(2013)02—0066—08DOI：10．3969／j．issn．1009—8518．2013．02．010ResearchonLowTemperaturePerformancesofPyrotechnicDeviceSealFM一1LIUYuanyuanZHUANGYuCHENJinCAIWenjian(BeijingInstituteofSpaceMechanics&Electricity，Beijing100076，Ch
3、ina)AbstractThispaperstudiesthelow—temperaturecharacteristicsofpyrotechnicdevicessealring，suchastensilestrengthatlowtemperaturesandcompressioncoefficientofcold-resistant．contrastedcompressioncoefficientsofcold—resistantofdifferentmaterials，selectsFM-1sealringasanobjectofstudy,andfocusesonitslow
4、temperatureperformancedata．Throughexperiments，theresiliencyofFM一1sealringgraduallydecreasedwithdecreasingtemperature，andbyfurthercalculation，thecompressionrateofFM一1sealringinlowtern—peraturesismuchlowerthanthedesignedvaluewhichwouldaffectthesealpropertygreatly．Finally,thispaperalsoanalyzesthee
5、ffectoflowtemperaturesealsonpyrotechnicdevicesperformancecombinedwithexperi—ments．Thestudyfindsthatalthoughthelowtemperatureaffectssealringresiliencegreatly,butitputsalimitedimpactonthesealoftheentireexperimentdevice．Keywordssealing；O—ring；lowtemperature；pyrotechnicdevices1引言火工技術(shù)是航天飛行器的關(guān)鍵技術(shù)之一，幾
6、乎每個(gè)航天飛行器均需要幾個(gè)到幾十個(gè)火工裝置完成關(guān)鍵程序動(dòng)作與任務(wù)。由于包含爆炸產(chǎn)物，火工裝置的密封設(shè)計(jì)是非常重要的。火工裝置的密封主要有兩個(gè)作用，一是保證裝置不受外界環(huán)境的影響，防止?jié)駳夂蛪m土進(jìn)入作動(dòng)裝置內(nèi)部；二是減少燃?xì)獾男孤┖臀廴?，提高火藥能量的利用率，保證產(chǎn)品性能穩(wěn)定一致?！癘”形橡膠圈收稿日期：2012．06．22基金項(xiàng)目：深空探測(cè)專(zhuān)項(xiàng)工程第2期劉媛媛等：基于FM一1密封材料低溫性能研究67常用于火工裝置的端面密封和活動(dòng)表面密封。密封圈的失效會(huì)影響產(chǎn)品的工作性能和可靠性，甚至影響整個(gè)系統(tǒng)的安全性。航天器在太空面臨的嚴(yán)酷環(huán)境對(duì)配套產(chǎn)品密封性有更高的要求，密封圈在低溫下失效曾造成
7、美國(guó)“挑戰(zhàn)者”號(hào)航天飛機(jī)失事等重大事故。因此針對(duì)火工裝置密封圈在低溫下的性能進(jìn)行研究具有重要的意義。2密封圈的工作原理2．1“0”形圈密封原理“0”形圈是靠壓力密封，作用于密封圈一側(cè)的壓力將密封圈壓緊在活塞和內(nèi)孔間的環(huán)形槽內(nèi)，橡膠彈性材料受壓縮后產(chǎn)生自動(dòng)的壓緊效應(yīng)，形成接觸面間的接觸應(yīng)力來(lái)實(shí)現(xiàn)密封。“0”形密封圈安裝在密封槽中，前后有相同的擋肩，見(jiàn)圖1。圖中，Po為接觸壓力，P為被密封介質(zhì)內(nèi)壓。一一(a)密封圈壓縮前(b)密封圈壓縮后(a)Sealsbef
