本发明专利技术实施例公开了一种高温燃料产物能量管理装置及喷管，涉及姿轨控发动机技术领域。该高温燃料产物能量管理装置包括阀芯、转轴机构及驱动单元。其中，转轴机构包括连接件和隔热组件。连接件与阀芯连接。驱动单元通过隔热组件与连接件连接。如此通过隔热组件的设置能够避免处于高温区的阀芯和连接件直接与驱动单元连接，影响驱动单元的工作稳定性。驱动单元能够通过转轴机构直接驱动阀芯，以实现推力的快速切换，避免了利用压强差间接控制阀芯带来的响应延迟，缩短了推力切换的响应时间，提高了固体姿轨控发动机集成化程度。提高了固体姿轨控发动机集成化程度。提高了固体姿轨控发动机集成化程度。
【技术实现步骤摘要】
高温燃料产物能量管理装置及喷管
[0001]本专利技术涉及姿轨控发动机
，尤其涉及一种高温燃料产物能量管理装置及喷管。
技术介绍
[0002]运载火箭的智能化是商业航天发展的一个重要方向，但智能化对运载火箭的自主控制能力提出更高要求，尤其是对其姿态与轨道控制能力的要求，同时考虑到火箭运载能力能问题，需要重量轻、响应快、集成度高的姿轨控发动机为其提供轨道变化与姿态调整所需的推力。
[0003]姿态与轨道发动机喷管相对于火箭发动机主轴径向或基本径向布置，以实现火箭上面级或回收段发动机的侧向或“转向”运动。通常，姿态与轨道发动机喷管成对提供，两个或多个，一般为四个，每对喷管在火箭上面级或回收段发动机外壳的两侧相对布置。轨道发动机喷管一般围绕上面级或回收段发动机轴向呈十字形布置，通常位于火箭发动机的轴向重心处。姿态控制发动机一般位于上面级尾段或者回收段发动机的头部，即位于远离重心的一段，以提供最大的力矩。
[0004]当前运载火箭所搭载的一般为液体姿轨控发动机，通过控制管道的燃料输送，实现对各个喷管的启动与停止。液体姿轨控发动机可以满足推力快速响应的要求，但液体姿轨控发动机结构复杂，维护难度大。而相比之下，固体姿轨控发动机存在结构简单，易维护等优点。
[0005]与液体姿轨控发动机相比，当前固体姿轨控发动机在推力控制方面存在一定的短板，目前所采用的解决方案是通过设计热燃气切换组件（如阀门组件），对固体姿轨控发动机所产生的高温高压燃气进行分流与调控，此类切换组件也称为高温燃气能量管理装置。一种常见的能量管理装置是通过电磁阀控制阀芯在两个喷管之间切换摆动，从而实现推力在不同喷管之间的切换。但传统能量管理装置存在一定的缺点，由于燃气本身为高温高压气体，因此为了实现阀芯在不同喷管之间的切换，一般在阀芯左右对称位置设计小燃气腔，利用电磁阀控制小燃气腔的开启与关闭，从而利用燃气的压力差实现对阀芯位置的切换，这种方案虽然可以实现推力切换，但存在推力响应慢，结构集成度不高的问题，而随着推力数值的提高，推动阀芯需要的压差增大，进一步影响了系统的结构设计。
技术实现思路
[0006]基于此，有必要提供一种高温燃料产物能量管理装置及喷管，旨在解决现有固体姿轨控发动机的推力切换响应慢的技术问题。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案一为：高温燃料产物能量管理装置，包括：阀芯；转轴机构，包括连接件和隔热组件，所述连接件与所述阀芯连接；及驱动单元，所
述驱动单元通过所述隔热组件与所述连接件连接，以驱动所述阀芯。
[0008]在所述高温燃料产物能量管理装置的一些实施例中，所述连接件沿其轴向开设有凹槽，所述隔热组件部分填充于所述凹槽并与连接件连接。
[0009]在所述高温燃料产物能量管理装置的一些实施例中，所述连接件包括本体和连接部，所述本体与所述阀芯连接，所述本体和所述连接部沿所述连接件的轴向连接，所述凹槽形成于所述连接部，所述凹槽相对所述连接件径向的尺寸大于所述本体相对所述连接件径向的尺寸。
[0010]在所述高温燃料产物能量管理装置的一些实施例中，所述隔热组件包括第一隔热件、中空件和第二隔热件，所述第一隔热件收容于所述凹槽且与所述凹槽的槽底贴合，所述第一隔热件能够沿所述连接件的轴向将所述凹槽部分填充，所述中空件设有中空腔，所述中空腔沿所述连接件的轴向将所述中空件贯穿，所述中空件插设于所述凹槽并与所述第一隔热件抵接，所述第二隔热件填充于所述中空腔并与所述驱动单元连接。
[0011]在所述高温燃料产物能量管理装置的一些实施例中，所述第二隔热件远离所述第一隔热件的一端设有切口，所述切口具有小端部和大端部，所述小端部和所述大端部沿所述连接件的轴向设置，且所述小端部面向所述第一隔热件，所述切口内填充有隔热材料。
[0012]在所述高温燃料产物能量管理装置的一些实施例中，所述第二隔热件设有容纳槽，所述切口和所述容纳槽沿所述连接件的轴向设置，所述容纳槽与所述大端部连通，所述容纳槽内填充有隔热材料。
[0013]在所述高温燃料产物能量管理装置的一些实施例中，所述转轴机构还包括传动件，所述第二隔热件设有安装槽，所述切口、所述容纳槽和所述安装槽沿所述连接件的轴向设置，所述容纳槽与所述安装槽连通，所述传动件部分将所述安装槽填充，以与所述第二隔热件连接，所述传动件连接于所述驱动单元和所述第二隔热件之间。
[0014]在所述高温燃料产物能量管理装置的一些实施例中，所述中空件的外壁呈阶梯状且具有第一轴肩，所述第一轴肩抵接于所述连接部远离所述本体的一端，所述中空腔呈阶梯状且能够在中空件上形成孔肩，所述第二隔热件呈阶梯状且具有第二轴肩，所述第二轴肩抵接于所述孔肩，所述第二隔热件包括位于所述第二轴肩两侧的小端段和大端段，所述小端段抵接于所述第一隔热件，所述大端段与所述驱动单元连接。
[0015]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案二为：喷管，包括：外壳；隔热层组，收容于所述外壳，所述隔热层组围设形成高温腔；如上所述的高温燃料产物能量管理装置，所述阀芯收容于所述高温腔；及喷嘴组件，设于所述外壳且延伸至所述高温腔，所述驱动单元驱动所述阀芯，以控制所述高温腔与所述喷嘴组件连通和关闭。
[0016]在所述喷管的一些实施例中，所述喷嘴组件包括尾段、中段、头段和螺纹件，所述尾段露设于所述外壳，所述中段插设于所述尾段，所述螺纹件套设于所述尾段和所述中段且分别与所述尾段和所述中段螺纹连接，所述头段的一端插设于所述中段，所述头段的另一端穿设于所述隔热层组以处于所述高温腔，所述阀芯为中空结构且具有缺口，所述驱动单元驱动所述阀芯，以控制所述缺口将所述高温腔与所述喷嘴组件连通。
[0017]实施本专利技术实施例，将具有如下有益效果：上述方案的高温燃料产物能量管理装置应用装备于喷管中，除了保证喷管具备极佳的推力效能之外，其自身还能够提升喷管推力切换速率和固体姿轨控发动机结构的集成度，同时，在控制推力切换过程中避免燃料产物产生的高温专递至驱动单元，保证驱动单元的正常工作。具体而言，该高温燃料产物能量管理装置包括阀芯、转轴机构及驱动单元。其中，转轴机构包括连接件和隔热组件。连接件与阀芯连接。驱动单元通过隔热组件与连接件连接。如此通过隔热组件的设置能够避免处于高温区的阀芯和连接件直接与驱动单元连接，影响驱动单元的工作稳定性。驱动单元能够通过转轴机构直接驱动阀芯，以实现推力的快速切换，避免了利用压强差间接控制阀芯带来的响应延迟，缩短了推力切换的响应时间，提高了固体姿轨控发动机的集成化程度。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]其中：图1为一个实施例中喷管的示意图；图2为图1中A
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A向剖视图；图3为图本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.高温燃料产物能量管理装置，其特征在于，包括：阀芯；转轴机构，包括连接件和隔热组件，所述连接件与所述阀芯连接；及驱动单元，所述驱动单元通过所述隔热组件与所述连接件连接，以驱动所述阀芯。2.根据权利要求1所述的高温燃料产物能量管理装置，其特征在于，所述连接件沿其轴向开设有凹槽，所述隔热组件部分填充于所述凹槽并与连接件连接。3.根据权利要求2所述的高温燃料产物能量管理装置，其特征在于，所述连接件包括本体和连接部，所述本体与所述阀芯连接，所述本体和所述连接部沿所述连接件的轴向连接，所述凹槽形成于所述连接部，所述凹槽相对所述连接件径向的尺寸大于所述本体相对所述连接件径向的尺寸。4.根据权利要求3所述的高温燃料产物能量管理装置，其特征在于，所述隔热组件包括第一隔热件、中空件和第二隔热件，所述第一隔热件收容于所述凹槽且与所述凹槽的槽底贴合，所述第一隔热件能够沿所述连接件的轴向将所述凹槽部分填充，所述中空件设有中空腔，所述中空腔沿所述连接件的轴向将所述中空件贯穿，所述中空件插设于所述凹槽并与所述第一隔热件抵接，所述第二隔热件填充于所述中空腔并与所述驱动单元连接。5.根据权利要求4所述的高温燃料产物能量管理装置，其特征在于，所述第二隔热件远离所述第一隔热件的一端设有切口，所述切口具有小端部和大端部，所述小端部和所述大端部沿所述连接件的轴向设置，且所述小端部面向所述第一隔热件，所述切口内填充有隔热材料。6.根据权利要求5所述的高温燃料产物能量管理装置，其特征在于，所述第二隔热件设有容纳槽，所述切口和所述容纳槽沿所述连接件的轴向设置，所述容纳槽与所述大端部连通，所述容纳槽内填充有隔热材...
【专利技术属性】
技术研发人员：强洪夫，戴陈超，王学仁，刘春波，任加万，杨艳丽，王哲君，
申请(专利权)人：江苏深蓝航天有限公司，
类型：发明
国别省市：
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