王建朝 石玮玮 李彦丽/ 国营洛阳丹城无线电厂 航天科工集团第六研究院四十六研究所

0 引言

国内外资料表明，固体发动机贮存中的故障模式主要包括界面脱粘、药柱性能降低和药柱裂纹。在多个型号发动机的贮存性能和延寿研究中发现，最常见的故障模式是界面脱粘、药柱性能降低，有关贮存中药柱出现裂纹的故障模式却未见报道。有裂纹的发动机在点火发射时燃面增大，导致发动机压力增加，致使内弹道性能改变，若裂纹失稳扩展，则导致发动机发生窜火或爆炸等灾难性事故，因此发动机药柱裂纹是限制发动机使用的典型故障模式。

在某型导弹固体火箭发动机延寿研究工作中，发现用于延寿的试验样品中有1 发固体火箭发动机装药出现裂纹，而其他样品结构完好。为查明原因，消除装备中存在的安全隐患，制定了专项研究计划。

1 裂纹故障发动机的情况

在某型导弹固体火箭发动机延寿研究工作中，为了检查延寿发动机药柱结构是否完好，利用450kV 工业CT 对发动机药柱进行探伤，该装置用450kV 小焦点X 射线管作为射线源，采用多阵列线阵、面阵探测器，能够完成等效钢厚度45mm 结构件的CT 成像、DR 成像及X 射线照相法检测。

在对不同贮存时间的8 发发动机进行探伤检查的过程中，发现1 发发动机药柱有裂纹，其他7 发发动机药柱无异常。图1 给出了裂纹发动机的CT 扫描照片。

从DR 成像看不出裂纹的存在（左图），而由CT（右图）则可以看出，装药的5 个星孔中的4 个星孔的星槽都出现了裂纹，4 条发动机装药裂纹全部出现在星孔的星根部位，而且是曲率最大部位，即应力最集中的部位。……