一种用于电控固体火箭发动机的电极装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电控固体火箭发动机，具体涉及一种用于电控固体火箭发动机的电极装置。包括电极A和电极B，导电装置，电极定位装置，所述电极A和电极B，位于同一个平面上，螺旋形交错嵌套在一起，保证药柱表面各个位置存在最短的电流通路；所述导电装置包括导电柱、绝缘套、固定螺母，三部件通过耐高温胶均匀粘接，实现外部导电线路与内部电极互通；所述电极定位装置增加绝缘限位凹，以及配置相应的释放通道，为了保证电极通电后，分解生成的燃气有效释放以及对药柱的定位。保证分解只发生在药柱的一端，启动电压仅与电极之间的距离有关，不受电控推进剂药柱的直径、厚度的影响。该导电方式，向外传递热量减少。

【技术实现步骤摘要】
一种用于电控固体火箭发动机的电极装置
本专利技术涉及电控固体火箭发动机，具体涉及一种用于电控固体火箭发动机的电极装置。
技术介绍
电控固体发动机是一种可以通过电压调控燃烧状态的新概念发动机。正负电极作用于电控固体推进剂的表面。电极在导电情况下，电控固体推进剂热解/电解产生气体，之后气体在燃烧室内燃烧；电极在断电的情况下，电控固体推进剂分解停止，燃烧结束。目前国内外电控固体发动机的电极构型有两种：同轴圆柱形电极和双端面电极，如图1、图2所示。同轴圆柱形电极由电极A、电极B、绝缘包覆层等组成。电极A、电极B为圆柱形同轴布置，之间填充为圆环形药柱。初始状态时刻绝缘包覆层略低于电极B，使电极A和电极B之间存在导电回路。工作之后，绝缘包覆层随着烧蚀在向后推移，使得电极A和电极B之间一直存在着导电回路；双端面电极由电极A、电极B、弹簧等组成，电极A和电极B平面形，分别布置在电控推进剂药柱的两端。电极B端通过与之接触的弹簧进行导电。随着药柱的消耗，电极B在弹簧的弹力作用下向前移动。电极A在接线端固定，外部电能通过接线端引入。现有的电控固体发动机的电极装置有两种方案均存在一定问题。（1）同轴电极，电极B一端始终处在燃烧区域，随着工作时间增加由于金属的导热使得另一端温度升高。长时间高温会导致连接处绝缘、密封失效；电极A和B之间的距离一定程度上影响着电控固体发动机启动电压，启动电压随着推进剂肉厚增大而增大；电解的区域不仅在推进剂端面，还会发生在靠近电极A的壁面上，导致药柱结构完整性遭到破坏；实际工作过程中，绝缘包覆层烧蚀规律不可控。（2）双端面电极，电极B随着电控推进剂消耗，在弹簧的作用下逐渐向前移动。由于电极B和导电弹簧之间接触导电，电极B表面与导电弹簧在工作过程中存在被燃气氧化烧蚀风险，最终导致两者接触电阻增大，甚至相互绝缘不导电；在导电时候，与两个电极接触的药柱端面都会一定程度的分解；电极之间的距离一定程度上影响着电控固体发动机启动电压，启动电压随着推进剂高度增大而增大。在工作过程中随着药柱的消耗，启动电压也在发生变化，增加了控制的复杂性；电极会在药柱内部形成导电回路，导致药柱内部的热分解。
技术实现思路
要解决的技术问题本专利技术提供一种电控固体火箭发动机的电极装置，解决当前电极分解电压高且分解面与燃烧面分离、系统绝缘性和导电的要求高的技术问题。为解决技术问题所采用的技术方案一种电控固体火箭发动机的电极装置，包括电极A和电极B,导电装置，电极定位装置：所述电极A和电极B，位于同一个平面上，螺旋形交错嵌套在一起，保证药柱表面各个位置存在最短的电流通路；所述导电装置包括导电柱、绝缘套、固定螺母，三部件通过耐高温胶均匀粘接，实现外部导电线路与内部电极互通；所述电极定位装置增加绝缘限位凹，以及配置相应的释放通道，为了保证电极通电后，分解生成的燃气有效释放以及对药柱的定位。进一步地所述电极A和电极B布置在药柱的同一侧，保证了药柱分解只发生在药柱的一侧。进一步地，所述电极定位装置呈筛孔状。进一步地，所述电极的材料为耐高温的钛合金。进一步地，所述导电柱材料为铜，绝缘套为高硅氧模压制品，固定螺母为钢制品。进一步地，所述电极定位装置应具有足够的机械强度。进一步地，所述电极装置与外部基于高温合金细弹簧的导电方式，一方面可以避免分解时电极热量向外传递造成密封胶过热失效问题，一方面还可以弱化由于加工安装定位的要求。本专利技术所产生的有益效果本专利技术提供一种正负交错螺旋型单端面电极，两个电极均在燃烧侧，保证分解只发生在药柱的一端，启动电压仅与电极之间的距离有关，不受电控推进剂药柱的直径、厚度的影响。且电极接线端远离分解-燃烧区域，不直接与分解-燃烧产物接触，最终才通过弹簧与外部导电柱相连，对加工精度要求低，装配简单。同时该导电方式，向外传递热量减少。附图说明图1：同轴圆柱形电极；图2：双端面电极；图3（a）：单端面电极三维结构示意图；图3（b）：单端面电极平面结构示意图；图4：电极导电装置的示意图；图5：电极在电控固体发动机上安装图；图6：电极定位装置示意图。其中：1.电极A，2.电极B，3.固定限位端，4.导电端，5.导电柱，6.固定螺母，7.绝缘套，8.导电装置，9.导电弹簧，10.药柱，11.发动机壳体，12.电极定位装置，13.电极保护套，14.限定位凹。具体实施方式本专利技术涉及一种用于电控发动机的单端面电极装置。该电极装置均布置在药柱的一侧，确保只在药柱的一侧发生分解。正负电极可以通过调整之间的距离实现对启动电压的调整，在电控发动机工作过程中不受药柱尺寸变化影响。采用弹簧与外界导电，减少由电极向外传播的热量。整个电极装置提高电控发动机的点火性能以及安全性。下面结合附图和实例对本专利技术做进一步的详细说明。如图3所示，电极A和电极B布局在同一平面，两个电极成螺旋形，交错嵌套在一起，保证药柱表面各个位置均存在最短的电流通路。导电端远离电极与药柱的作用平面。电极的材料为耐高温的钛合金。两个电极固定在电极定位装置上，电极的固定限位端嵌在电极定位装置上的限位凹中。如图4所示，导电装置实现外部导电线路与内部电极连接。由三部分组成。导电柱、绝缘套、固定螺母三者之间通过耐高温胶粘接，粘接要求均匀。其中导电柱材料为铜，绝缘套为高硅氧模压制品，固定螺母为钢制品。如图5所示，为电极装置安装在电控发动机上示意图，导电装置通过细弹簧与电极A和B的导电端接触实现电能的传导。其中细弹簧材料为高温合金，这样一方面可以避免分解时电极热量向外传递造成密封胶过热失效问题，一方面还可以弱化由于加工安装定位的要求。为了防止高温燃气直接与导电极直接接触，造成导电极腐蚀，在导电极的外部加装绝热保护套。如图6所示，为了保证电极通电后，分解生成的燃气有效释放以及对药柱的定位，电极定位装置增加绝缘限位凹，以及配置相应的释放通道。电极定位装置应具有足够的机械强度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电控固体火箭发动机的电极装置，其特征在于： 包括电极A和电极B，导电装置，电极定位装置：/n所述电极A和电极B，位于同一个平面上，螺旋形交错嵌套在一起，保证药柱表面各个位置存在最短的电流通路；/n所述导电装置包括导电柱、绝缘套、固定螺母，三部件通过耐高温胶均匀粘接，实现外部导电线路与内部电极互通；/n所述电极定位装置增加绝缘限位凹，以及配置相应的释放通道，为了保证电极通电后，分解生成的燃气有效释放以及对药柱的定位。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于电控固体火箭发动机的电极装置，其特征在于：包括电极A和电极B，导电装置，电极定位装置：
所述电极A和电极B，位于同一个平面上，螺旋形交错嵌套在一起，保证药柱表面各个位置存在最短的电流通路；
所述导电装置包括导电柱、绝缘套、固定螺母，三部件通过耐高温胶均匀粘接，实现外部导电线路与内部电极互通；
所述电极定位装置增加绝缘限位凹，以及配置相应的释放通道，为了保证电极通电后，分解生成的燃气有效释放以及对药柱的定位。


2.根据权利要求1所述的用于电控固体火箭发动机...

【专利技术属性】
技术研发人员：仝瑞杰，魏晓婷，杨振华，李秀芬，王志强，
申请(专利权)人：内蒙动力机械研究所，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15