需求类型：技术难题解决  
针对600毫米以上大口径固体火箭弹发动机绝热层粘贴工艺过程作业效率低、劳动强度及职业健康危害大、成型质量管控难度高等问题，开展大口径发动机绝热层真空粘贴技术研究，以真空粘贴技术为核心，突破封头绝热片预制成型、材料与真空技术匹配性研究等关键技术，完成真空粘贴样机研制及效果验证，实现工程化应用，缩短大口径固体火箭发动机绝热层制造工艺周期、提升自动化水平及本质化安全程度、有效保障绝热层成型质量的一致性。

固体火箭发动机以其结构简单、工作可靠，维护方便、服役期长，长期待命，立即发射；启动迅速，善捕战机；体积紧凑，便于装载等优点，多用于导弹/火箭弹武器，近年来随着商用航天技术的发展，越来越多的小型航天器在发射中也采用了固体火箭发动机。固体火箭发动机一般由固体推进剂、绝热层、侧面包覆层、燃烧室（壳体）、喷管组件和点火装置等组成，其工作可靠性对火箭武器、导弹以及航天器的发射起着决定性的作用。固体火箭发动机工作时，推进剂燃烧产生的高温高压燃气通过喷管膨胀加速，将热能转化为动能，产生推力推动载荷运动。为保证发动机壳体在工作时不因高温高压燃气冲刷导致失强，必须在壳体内部粘贴一定厚度的耐烧蚀、隔热材料（行业内称之为绝热层），对发动机壳体进行保护。 固体火箭发动机绝热层通常由丁腈橡胶或三元乙丙橡胶、抗烧蚀填料、增强纤维以及功能助剂等经过混炼、制片后，按照一定厚度要求粘贴在发动机壳体内侧。目前，固体火箭发动机绝热层制造的主流工艺一般采用分层分片粘贴的方式进行，即在清理干净的壳体内表面根据粘贴区域涂刷胶粘剂，并依次将裁切成一定尺寸的绝热片粘贴在设计位置，每层粘贴完成后，在一定温度和压力下使绝热片达到半固化状态，然后再进行第二层粘贴，直至达到要求的厚度和形状后，最后将绝热片固化定型，形成耐冲刷、难导热、抗烧蚀的绝热层。 对于口径在600毫米以上的大口径固体火箭发动机，为保证长时间工作的可靠性和安全性，通常设计有人工脱粘层和抗冲刷层，绝热层厚度渐变且结构复杂。国内同行业普遍采用的是人工粘贴工艺，操作人员劳动强度高，对操作人员技能要求高，同时部分粘贴环节需操作人员进入壳体内部完成操作，作业环境恶劣，存在较大的职业健康危害风险，产品质量受人为因素影响无法得到有效保证，生产效率低下。国外在大口径固体火箭发动机绝热层制造方面已经突破胶粘剂自动涂刷、绝热层真空粘贴等关键技术，产品质量控制和生产效率显著提高。 随着国内大口径固体火箭发动机应用场景和市场需求的日益增长，现有绝热层制造工艺已无法满足产品质量和产能需求。亟需一种可以实现大口径固体火箭发动机绝热层自动化粘贴的工艺技术和装备，为实现大口径固体火箭发动机绝热层自动化制造提供技术支撑，促进我国大口径固体火箭发动机制造水平的提高。

（1）突破绝热层预制件成型关键技术 针对发动机壳体产品图纸绝热层结构及操作可行性，结合绝热材料应力型变量开展绝热成型预制件分解研究，确定预制件结构尺寸。考虑成型装置特点、模压工装结构强度、防粘涂层材料选配，完成工装设计优化。结合粘贴工步的工艺适用性及绝热材料硫化特性，采用单因素控制变量法通过改变工艺参数验证试验效果，开展预制工艺匹配性研究，确定绝热材料预制过程的最优温度、压力及时间等工艺参数及操作流程。（2）攻克胶粘剂自动涂覆工艺 结合金属壳体、绝热层特性及工艺实施条件，通过粘接界面强度测试表征，研究胶粘剂型号及配方优化。结合前期工艺成果及胶粘剂涂覆现状分析，利用自动涂覆装置，以壳体基体待粘贴表面涂覆完整、非粘贴表面无污染为工艺约束，完成装置优化、保证工艺效能。利用多因素工艺参数优化方法，结合胶粘剂涂覆工艺过程作业情况，完成涂覆压力、给进速度等最优参数确定。（3）研制新型真空粘贴装置，获取真空粘贴最优工艺参数 通过对绝热层粘贴现状分析、结合壳体结构特点，开展真空粘贴装置的设计、加工，确定装置机械结构、控制系统选型及联锁功能。以绝热层粘贴工艺、真空粘贴装置操作程序、预制件成型技术为基础，制定工艺实施方案及作业路线，以绝热层成型尺寸及质量满足要求为目标，通过试验给出绝热层真空粘贴最优工艺参数，为绝热层真空粘贴生产提供有力技术支撑。

一、交付物 1、大口径固体火箭发动机绝热层真空粘贴装置1套； 2、大口径固体火箭发动机绝热层真空粘贴工艺软件包一套； 3、“大口径固体火箭发动机绝热层真空粘贴技术开发”项目技术报告1份。4、知识产权输出：申请发明专利1项，实用新型专利1项。二、技术指标 （1）满足直径600mm～1100mm、长度2000mm～6000mm含封头结构的发动机壳体绝热层真空粘贴；（2）胶粘剂涂覆单次时间不大于30min，涂层均匀、无漏涂；（3）预制件成型尺寸误差不大于0.3mm；（4）绝热层制造真空粘贴单次时间不大于2h，粘贴后绝热层表面光滑、平整，无鼓包、褶皱等异常，成型尺寸符合绝热层设计要求；（5）以某型发动机进行验证，制造工艺周期缩短30%，作业人员由5人减少至3人（处于壳体内部粘贴操作人员由1人减少至0人）；（6）以某型发动机进行验证，预制件抗拉强度≥4.00MPa、伸长率≥260%，Ⅰ界面及内部质量检测符合验收规范要求。