一种含超音速分离线摆动喷管的固体火箭发动机制造技术

本发明专利技术提供一种含超音速分离线摆动喷管的固体火箭发动机，包括点火器、发动机主体和超音速分离线摆动喷管；所述点火器包括点火头、点火头压盖、点火器密封圈、点火头定位部件、点火药筒、点火器与发动机主体连接件；所述点火器与发动机主体连接件通过螺纹与发动机前封头、点火药筒、点火头定位部件连接，点火头压盖通过螺纹与点火头定位部件连接，将点火头压紧定位；本发明专利技术点火成功率高、药柱不易撕裂、密封性好、能够进行全轴推力矢量，通过电机伺服机构，使摆动喷管能够全轴摆动，且在分离线扩张比较小和后开口小的情况下实现较大摆动，提高发动机的推力矢量性能。提高发动机的推力矢量性能。提高发动机的推力矢量性能。

【技术实现步骤摘要】
一种含超音速分离线摆动喷管的固体火箭发动机


[0001]本专利技术涉及一种固体火箭发动机，尤其涉及一种含超音速分离线摆动喷管的固体火箭发动机，属于固体火箭发动机推力矢量


技术介绍

[0002]固体火箭发动机因其可靠性高、维护性好、结构简单等优势，一直是各国导弹武器的首选动力装置；同时因为推力矢量喷管可以大大提高导弹武器的机动性，使带有推力矢量的导弹武器在对抗中能够更具优势，所以含有推力矢量喷管的固体火箭发动机成为了战术导弹动力发展的重要方向。
[0003]超音速分离线摆动喷管的固定部分与可动部分之间的分界线位于喷管超音速区域的一种矢量喷管。相比其他形式的推力矢量喷管，具有结构简单、偏转效率高、推力矢量偏角大于几何摆动角等优点。
[0004]于是，为了更好发挥上述优势，超音速分离线喷管与推力矢量固体火箭发动机的结合是势在必行的。传统的推力矢量固体火箭发动机喷管结构臃肿、复杂，增加了发动机整体的冗余质量，势必导致发动机整体性能和可靠性的下降；同时由于其偏转效率低下，往往需要更大的几何摆角来达到足够的矢量角，相较于超音速分离线喷管的发动机需要更大的机械运动行程和更长的时间来达到同样的矢量角，这在瞬息万变的战斗中往往是致命的。

技术实现思路

[0005]针对目前缺少超音速分离线推力矢量喷管固体火箭发动机的完整方案，本专利技术的目的是提供一套含有点火器、燃烧室壳体和药柱、超音速分离线摆动喷管和摆动喷管伺服机构的设计方案，实现了超音速分离线喷管在固体火箭发动机上的实际应用。同时发动机还具有点火成功率高、药柱不易撕裂、密封性好、摆动喷管能够进行全向推力矢量，且喷管在分离线扩张比较小和后开口小的情况下可以实现较大的摆动，可以有效节约发动机内有限的空间并降低冗余质量。
[0006]本专利技术的目的是这样实现的：
[0007]一种含超音速分离线摆动喷管的固体火箭发动机，其特征在于：包括点火器、发动机主体和超音速分离线摆动喷管；
[0008]所述点火器包括点火头、点火头压盖、点火器密封圈、点火头定位部件、点火药筒、点火器与发动机主体连接件；所述点火器与发动机主体连接件通过螺纹与发动机前封头、点火药筒、点火头定位部件连接，点火头压盖通过螺纹与点火头定位部件连接，将点火头压紧定位；
[0009]所述点火器密封圈有四个，点火器密封圈一和点火器密封圈四和点火器密封圈三位于点火器与发动机主体连接件与点火药筒之间，点火器密封圈二位于点火器与发动机主体连接件和发动机前封头之间；
[0010]所述发动机主体包含发动机壳体，与发动机壳体前后相连的前封头和后封头、从
外到内设置在发动机壳体内的隔热层、包覆层和药柱，所述前封头和后封头还设置有脱粘片和密封圈；
[0011]所述超音速分离线喷管整体分为活动段和固定段，摆动喷管的固定段通过法兰盘和螺栓与发动机主体后封头连接；在靠近活动段和固定段之间的分离线间隙、喷管喉部附近设置分离线热防护块，在分离线间隙内设置多道密封圈，在法兰盘上设有环形分布的4个对称的电机底座安装槽用以安装电机；
[0012]所述法兰盘上的电机用连杆装置与活动段上的球槽底座相连，构成了摆动喷管的伺服机构；
[0013]采用电机驱动筒，用电机旋转轴来驱动连杆装置；
[0014]在固定段环向对称安置四个电动机-连杆-球槽底座组成的伺服机构，驱动摆动喷管的活动段进行全轴摆动。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0016]本专利技术提供了一种含音速分离线摆动喷管的固体火箭发动机完整方案，使固体火箭发动机具有全轴推力矢量能力，大大提高了其所在的导弹武器的机动能力，明显改善了作战效率。
[0017]1.点火头内点火线直接与点火成功率更高的发火药直接相连，发火药再点燃点火药，有效提高了点火的成功率。
[0018]2.发动机主体内药柱与筒体绝热层内壁在前后封头处采用人工脱粘片连接，可以有效防止在发动机高速飞行的过程中由于药柱前后两端的应力集中而造成的药柱撕裂现象。
[0019]3.摆动喷管内壁部分采用耐高温、耐烧蚀的材料，可以在减少喷管的制造成本的同时有效保护喷管在发动机工作时内壁面的型面不被高温高速的燃气冲刷而破坏。
[0020]4.摆动喷管采用超音速分离线喷管，该喷管将分离线和喷管摆动活动部分放在喷管的扩张段，气流通过分离线间隙处的台阶产生的激波发生更大的偏转，可以在喷管摆动的几何角较小的情况下，提供较大的推力矢量角。
[0021]5.喷管采用环向均匀分布的四套电机-连杆-球槽底座伺服机构，可以使摆动喷管进行全轴摆动，提供任意方向的推力矢量能力。
[0022]6.摆动喷管的电机与喷管固定段连接，不随喷管的摆动运动，可以有效减少电机的布线难度。
[0023]7.过去的摆动喷管大多使用液压装置作为伺服机构来驱动喷管的活动段部分进行摆动。本专利技术使用电机替代传统的作动筒及其液压系统，相比之下可以有效减小伺服机构在发动机内部的空间，减少冗余质量。
附图说明
[0024]图1是本专利技术一种含超音速分离线摆动喷管的固体火箭发动机的整体轴测图；
[0025]图2是本专利技术一种含超音速分离线摆动喷管的固体火箭发动机的整体半剖图；
[0026]图3是本专利技术一种含超音速分离线摆动喷管的固体火箭发动机的点火装置轴测图；
[0027]图4是本专利技术一种含超音速分离线摆动喷管的固体火箭发动机的点火装置半剖
图；
[0028]图5是本专利技术一种含超音速分离线摆动喷管的固体火箭发动机的摆动喷管轴测图；
[0029]图6是本专利技术一种含超音速分离线摆动喷管的固体火箭发动机的摆动喷管半剖图；
[0030]图7是本专利技术一种含超音速分离线摆动喷管的固体火箭发动机的主体部分轴测图；
[0031]图8是本专利技术一种含超音速分离线摆动喷管的固体火箭发动机的主体部分局部放大图。
具体实施方式
[0032]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。
[0033]一种含超音速分离线摆动喷管的固体火箭发动机，包括点火器、发动机主体、超音速分离线摆动喷管、摆动喷管伺服机构的固体火箭发动机设计方案。所述点火器包括点火头、将发动机燃烧室与外界隔离的点火器密封圈、装点火药和发火药的装药药筒、固定点火头以及其他部件的点火器定位零件。发动机主体包含发动机壳体，与壳体相连的前后封头、隔热层、人工脱粘片以及固体推进剂药柱。超音速分离线喷管整体分为活动段和固定段，摆动喷管的固定段通过法兰盘和螺栓与后封头连接；在靠近活动段和固定段之间的分离线间隙、喷管喉部附近增加热防护部件，采用耐高温、耐烧蚀材料；在分离线间隙内采用多道密封圈来隔绝燃气；此外，在法兰盘上设有环形分布的4个对称的电机底座安装槽用以安装电机。所述法兰盘上的电机用连杆装置与活动段上的球槽底座相连，构成了摆动喷管的伺服机构。摆动喷管固定段喉部和分离线旁增加多个热防护部件，采用耐高温、耐烧蚀材料与喷管主体部件共本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含超音速分离线摆动喷管的固体火箭发动机，其特征在于：包括点火器、发动机主体和超音速分离线摆动喷管。2.根据权利要求1所述的一种含超音速分离线摆动喷管的固体火箭发动机，其特征在于：所述点火器包括点火头、点火头压盖、点火器密封圈、点火头定位部件、点火药筒、点火器与发动机主体连接件；所述点火器与发动机主体连接件通过螺纹与发动机前封头、点火药筒、点火头定位部件连接，点火头压盖通过螺纹与点火头定位部件连接，将点火头压紧定位。3.根据权利要求2所述的一种含超音速分离线摆动喷管的固体火箭发动机，其特征在于：所述点火器密封圈有四个，点火器密封圈一和点火器密封圈四和点火器密封圈三位于点火器与发动机主体连接件与点火药筒之间，点火器密封圈二位于点火器与发动机主体连接件和发动机前封头之间。4.根据权利要求1所述的一种含超音速分离线摆动喷管的固体火箭发动机，其特征在于：所述发动机主体包含发动机壳体，与发动机壳体前后相连的前封头和后封头、从外到内设置在发动机壳体内的隔热层、包...

【专利技术属性】
技术研发人员：王革，程靖懿，李德坚，何定鹏，苏成志，周凌，杨海威，关奔，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：