一种火箭发动机制造技术

技术编号:16076927 阅读:139 留言:0更新日期:2017-08-25 13:57
本发明专利技术公开了一种火箭发动机,包括喷管,喷管外部为喷管壳体,其内依次设置收敛段、喉衬及扩张段;收敛段采用二次收敛结构。所述收敛段、喉衬和扩张段与喷管壳体之间采用胶黏剂粘接。二次收敛结构中,第一次收敛时,收敛半角为60°,第二次收敛时,收敛半角为12°。所述扩张段为小扩张角长锥形结构,扩张半角为1.5°。本发明专利技术的外结构仍然为长尾喷管构型,可减小燃气进入喉衬前的热损失,长尾段设置在喉衬之后,但又不同于超音速长尾段,使用小扩张角长锥形扩张段代替超音速长尾段,可以大幅降低喉衬之后超音速流的摩擦损失。

【技术实现步骤摘要】
一种火箭发动机
本专利技术属于推进
,具体涉及一种火箭发动机。
技术介绍
固体火箭发动机的长尾喷管有两种构型,亚音速长尾喷管和超音速长尾喷管。超音速长尾喷管由于摩擦损失较大,不适合工程应用。固体火箭发动机工程应用上都使用亚音速长尾喷管,但亚音速长尾喷管将长尾管设置在喉衬前面,造成热损失较大,且热损失只能根据经验计算,造成性能预估时需要多次迭代,另外较大的热损失也容易造成喉部沉积严重。
技术实现思路
本专利技术提供一种火箭发动机,基于长尾喷管构型,以达到有效解决亚音速长尾喷管热损失、摩擦损失、喉衬沉积问题,确保喷管效率与普通喷管效率相当的目的。为解决上述技术问题,本专利技术所采用的技术方案是:一种火箭发动机,包括喷管,喷管外部为喷管壳体,其内依次设置收敛段、喉衬及扩张段;收敛段采用二次收敛结构。进一步地,所述收敛段、喉衬和扩张段与喷管壳体之间采用胶黏剂粘接。进一步地,所述二次收敛结构中,第一次收敛时,收敛半角为58~62°,第二次收敛时,收敛半角为11~13°。优选地,所述第一次收敛时,收敛半角为60°,第二次收敛时,收敛半角为12°。进一步地,所述扩张段为小扩张角长锥形结构,扩张半角为1.4~1.6°。更优选地,所述扩张段的扩张半角为1.5°。进一步地,所述扩张段的一部分与喉衬的外环部分粘接。进一步地,所述收敛段、扩张段采用高硅氧-酚醛树脂模压材料。进一步地,喉衬采用三维编织碳/碳复合材料。本专利技术的外结构仍然为长尾喷管构型,可减小燃气进入喉衬前的热损失,长尾段设置在喉衬之后,但又不同于超音速长尾段,使用小扩张角长锥形扩张段代替超音速长尾段,可以大幅降低喉衬之后超音速流的摩擦损失。扩张段的一部分与喉衬的外环部分粘接,起到了背衬的作用,实现了一体式结构,简化了结构,提高了可靠性。采用此技术方案,喉衬位置可以根据工程需要,结合热损失数据、扩张半角等设计参数,根据实际需求随意调整,可获得最优喷管结构,既保证了喷管结构长度,又能大幅降低超声速燃气摩擦损失,保证喷管效率。附图说明图1为的本专利技术的结构示意图。具体实施方式以下结合实施例及附图来进一步说明本专利技术,但本专利技术要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。如图1所示,一种火箭发动机,包括喷管,喷管外部为喷管壳体1,其内依次设置收敛段2、喉衬3及扩张段4;收敛段采用二次收敛结构。喷管壳体为金属材料,主要起到固定、支撑和抗压作用,优选的方案中,所述收敛段、喉衬和扩张段与喷管壳体之间采用胶黏剂粘接。进一步地,所述二次收敛结构中,第一次收敛时,收敛半角为60°,可大幅缩短喷管长度,有效降低喷管质量,第二次收敛时,收敛半角为12°可有效降低喉衬前的烧蚀,喉衬位置靠近喷管入口,大幅降低喉衬前的燃气热损失,减少喉衬Al2O3沉积。更进一步地,所述扩张段为小扩张角长锥形结构,扩张半角为1.5°。既保证了喷管结构长度,又能大幅降低超声速燃气摩擦损失,保证喷管效率。优选地,所述扩张段与背衬采用一体式结构。减少了对接缝隙,减少了气流通道,可有效保证喷管安全性。优选地,所述收敛段、扩张段采用高硅氧-酚醛树脂模压材料。降低喷管烧蚀率,并具有优良的绝热效果,保证喷管结构安全优选地,喉衬采用三维编织碳/碳复合材料。可有效降低喉部烧蚀,保证内弹道参数稳定。采用上述结构设置,喷管的效率可以达到≥91.2%。本文档来自技高网...
一种火箭发动机

【技术保护点】
一种火箭发动机,包括喷管,其特征在于:喷管外部为喷管壳体(1),其内依次设置收敛段(2)、喉衬(3)及扩张段(4); 收敛段采用二次收敛结构。

【技术特征摘要】
1.一种火箭发动机,包括喷管,其特征在于:喷管外部为喷管壳体(1),其内依次设置收敛段(2)、喉衬(3)及扩张段(4);收敛段采用二次收敛结构。2.根据权利要求1所述的发动机,其特征在于:所述收敛段、喉衬和扩张段与喷管壳体之间采用胶黏剂粘接。3.根据权利要求1所述的发动机,其特征在于:所述二次收敛结构中,第一次收敛时,收敛半角为58~62°,第二次收敛时,收敛半角为11~13°。4.根据权利要求3所述的发动机,其特征在于:所述第一次收敛时,收敛半角为60°,...

【专利技术属性】
技术研发人员:史丰雨吴斌曹本钊吕磊余永春
申请(专利权)人:湖北三江航天江河化工科技有限公司
类型:发明
国别省市:湖北,42

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