一种水下航行体用端燃火箭发动机重心配平装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种水下航行体用端燃火箭发动机重心配平装置，在水下航行体的中部设置端燃药柱，端燃药柱的两端分别设置前封头和后封头，后封头连接长尾喷管，长尾喷管的端部伸出至水下航行体外，在端燃药柱两端的水下航行体内分别设置有前配平腔和后配平腔，在前配平腔内设置有可移动的前配平板，在后配平腔内设置有可移动的后配平板，在前配平腔和后配平腔的周向分别设置有与外界相通的孔。本发明专利技术的发动机置于水下航行体的中部，较少质量的海水便可实现重心稳定，消极空间较小。同时，由于采用端燃式药柱，通过移动平板来引进海水量的操作简单易控。整个弹体结构简单，操作可行性强。

A barycenter balancing device for an underwater vehicle with end combustion rocket engine

The present invention provides a kind of underwater body gravity balancing device for rocket engine ignition end, underwater navigation body arranged in the middle of the end burning grain, end burning grain were set before and after the head head head, after the connection end of the tail pipe nozzle, long tail nozzle is extended to the underwater navigation in vitro. Are respectively provided with a front cavity and a rear trim trim cavity burning column ends at the end of the underwater vehicle, in the front trim chamber is provided with a movable plate before the match, after balancing chamber is provided with a removable rear plate with, before and after the trim trim cavity cavity are provided with circumferential outside the hole. The engine of the invention is placed in the middle of the underwater vehicle, and the less mass of the sea water can achieve the stability of the center of gravity and the negative space is small. At the same time, the operation of introducing sea water through a moving plate is simple and easy to control because of the use of the end combustion column. The whole projectile structure is simple and the operation is feasible.

【技术实现步骤摘要】
一种水下航行体用端燃火箭发动机重心配平装置
本专利技术涉及一种水下航行体用端燃火箭发动机重心配平装置，通过在发动机前后设置空腔，引进海水，使水下端燃火箭发动机重心保持稳定。
技术介绍
目前，采用热动力推进的水下航行体燃料为液体燃料，液体燃料需要有一套复杂的燃料供应系统，造价比较高。考虑使用端燃火箭发动机作为水下航行体的热动力装置，能达到高速、短时间打击作战目标的效果，并且固体火箭发动机具有结构简单、储存时间长和成本低的优点。但是，固体火箭发动机工作过程中重心变化大，因此设计一种水下端燃火箭发动机重心配平装置具有重要的实用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了提供一种水下航行体用端燃火箭发动机重心配平装置，通过引进适量的海水，实现已燃推进剂的重力矩用海水重力矩代替，从而实现重心稳定。本专利技术的目的是这样实现的：在水下航行体的中部设置端燃药柱，端燃药柱的两端分别设置前封头和后封头，后封头连接长尾喷管，长尾喷管的端部伸出至水下航行体外，在端燃药柱两端的水下航行体内分别设置有前配平腔和后配平腔，在前配平腔内设置有可移动的前配平板，在后配平腔内设置有可移动的后配平板，在前配平腔和后配平腔的周向分别设置有与外界相通的孔。本专利技术还包括这样一些结构特征：1.可移动的前配平板和可移动的后配平板分别有对应的驱动装置驱动。2.所述与外界相通的孔有四个，对称设置在前后配平腔的端部的周向上。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术将端燃火箭发动机置于水下航行体中部，采用长尾喷管喷出燃气，产生推力。在发动机前后各设计一个空腔，腔内设置轴向可移动平板，空腔后端四周开孔引进海水。随着发动机的工作，后配平腔引进海水，抵消药柱燃烧损失的质量，使得重心稳定。当药柱燃烧过航行体重心之后，发动机前部的配平腔引进海水，通过相同原理使航行体重心稳定。本专利技术的发动机置于水下航行体的中部，较少质量的海水便可实现重心稳定，消极空间较小。同时，由于采用端燃式药柱，通过移动平板来引进海水量的操作简单易控。整个弹体结构简单，操作可行性强。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术的重心配平原理示意图；其中：1-水下航行体，2-前配平腔，3-前配平板，4-药柱，5-长尾喷管，6-后配平空腔，7-后配平板。具体实施方式下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。如图1所示，引进海水使水下端燃火箭发动机重心稳定装置。燃烧室置于水下航行体1中部，发动机采用端燃药柱4和长尾喷管5结构，前配平空腔2位于发动机燃烧室前且后端部开孔，内置动力驱动的可移动平板3，后配平空腔6位于发动机燃烧室后且后端部开孔，内置动力驱动可移动平板7，药柱4位于水下航行体1前的部分使用前配平空腔2引进的海水进行重心配平，药柱4位于水下航行体1后的部分使用后配平空腔6引进的海水进行重心配平。药柱4位于水下航行体1重心前的部分燃烧减少的重力矩等于前配平空腔2引进海水的重力矩，药柱4位于水下航行体1重心后的部分燃烧减少的重力矩等于后配平空腔6引进海水的重力矩。海水通过前配平空腔2、后配平空腔6开孔进入，配平板移动腾出空间的大小为进入海水的体积。通过动力控制前配平板3、后配平板7移动的速度，从而控制引进海水的质量，控制引进海水的重力矩。药柱4产生的燃气通过长尾喷管5排出做功，发动机前后各设置一个空腔：前配平空腔2和后配平空腔6，空腔内置可轴向移动平板：前移动板3和后移动板7，移动板和空腔之间密封良好，在空腔2、6的后端部设置进水装置(图中未画出)。随着药柱4的燃烧，配平板7向后移动，移出空间引进海水，设计平板移动速度，使引进海水重力矩恰好抵消燃烧掉推进剂重力矩。当药柱4燃烧过水下航行体的重心，前配平装置开始引进海水，采用和移动配平板7相同的方式使水下航行体重心稳定。通过配平空腔2、6，配平板3、7，协同合作，使水下端燃火箭发动机的整个工作过程重心稳定。发动机未工作的时候配平板在配平腔的尾端，随着发动机点火，燃烧室压强的建立，药柱开始燃烧，产生高温高压燃气，航行体后配平装置(发动机后部的配平腔)开始工作，引进海水。配平腔中设置了配平板，在后配平腔后端周向均匀设置4个进水口，水可以自由进入。初始状态，配平板放置在后配平腔后端部，配平板与腔体密封良好，进入配平腔的海水无法通过配平板进入另一侧。随着发动机工作，重心右侧药柱开始减少，配平板开始向发动机方向移动，移动配平板可以用电机通过丝杆传动来实现，由于海水可以通过进水口自由进入配平腔，海水会立刻占据配平板移动腾出的空间，进入的海水抵消燃烧掉海水的重力矩。由于药柱是端燃药柱，且发动机工作过程中燃速一定，烧掉的端燃药柱为圆柱状，很容易算出重力矩，而随着配平板的移动，进来的海水也是圆柱状，由于药柱的燃速恒定，所以可以很方便计算配平板的移动速度随时间的变化关系式。只要给电机(电机具体装置不是所讨论的重点)相应的设定，可以实现配平板以特定速度移动，使得移出空间大小为进入海水的体积，恰好抵消燃烧掉的推进剂重力矩，从而保证药柱燃烧过程中，发动机重心保持在可接受范围内。当药柱燃烧过了重心，后配平装置停止工作，前配平装置开始工作，工作过程和后配平装置类似。结合图2，燃烧掉的药柱有一个重力矩，配平腔会引进海水，引进的海水也会有一个重力矩，恰好这两部分的重力矩相等，则装置的重心保持不变。正如下式所示：其中为燃烧掉药柱的重心到航行体重心的距离；为加注的海水重心到航行体重心的距离；为燃烧掉的药柱重力；为加注的海水重力。这便是配平腔几何设计的依据，接下来的工作，是在这个式子基础上，确定配平腔的尺寸。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水下航行体用端燃火箭发动机重心配平装置，其特征在于：在水下航行体的中部设置端燃药柱，端燃药柱的两端分别设置前封头和后封头，后封头连接长尾喷管，长尾喷管的端部伸出至水下航行体外，在端燃药柱两端的水下航行体内分别设置有前配平腔和后配平腔，在前配平腔内设置有可移动的前配平板，在后配平腔内设置有可移动的后配平板，在前配平腔和后配平腔的周向分别设置有与外界相通的孔。

【技术特征摘要】
1.一种水下航行体用端燃火箭发动机重心配平装置，其特征在于：在水下航行体的中部设置端燃药柱，端燃药柱的两端分别设置前封头和后封头，后封头连接长尾喷管，长尾喷管的端部伸出至水下航行体外，在端燃药柱两端的水下航行体内分别设置有前配平腔和后配平腔，在前配平腔内设置有可移动的前配平板，在后配平腔内设置有可移动的后配平板，在前配平腔和...

【专利技术属性】
技术研发人员：王革，马东，郭子豪，李冬冬，陈磊，于俊卫，杨海威，顾璇，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23