固体火箭冲压发动机燃气多角度协同撞击掺混增强装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开的固体火箭冲压发动机燃气多角度协同撞击掺混增强装置，属于固体火箭冲压发动机技术领域。本发明专利技术通过调节多股燃气之间相互撞击的角度和燃气向进气道侧的偏转角度，调节流场内燃气与空气分布的均匀程度和稳定程度，实现燃气与空气的掺混增强；通过燃烧室对接段和喷头底座配合，控制燃气多角度协同撞击式喷头与补燃室入口的距离和燃气多角度协同撞击式喷头的安装轴向方位、径向方位、以及周向方位，调节流场，并且喷头没有侵入补燃室内，能够尽量减小总压损失，降低热防护难度；通过燃气喷孔的多角度控制、燃气多角度协同撞击式喷头的安装轴向方位、径向方位、以及周向方位的控制和燃气多角度协同撞击式喷头与补燃室入口距离的控制，对流场实现多维度的调节。对流场实现多维度的调节。对流场实现多维度的调节。

【技术实现步骤摘要】
固体火箭冲压发动机燃气多角度协同撞击掺混增强装置


[0001]本专利技术涉及一种固体火箭冲压发动机燃气多角度协同撞击掺混增强装置，具体涉及一种固体火箭冲压发动机掺混增强技术，属于固体火箭冲压发动机


技术介绍

[0002]高超声速武器是未来世界军事竞争的战略制高点，随着航天技术的发展，对高超声速武器综合性能和进入空间能力提出了更高的要求，其通常需要具备高能量密度装填、快速作战响应、贮存维护使用方便等特点。固体火箭冲压发动机是一种新型的导弹武器推进系统，作为冲压发动机和固体火箭技术的有机结合，兼有二者的双重优点：比冲高、结构紧凑、装填密度高、作战反应快、机动性及安全性好等优势，适合高超声速导弹高速巡航飞行使用。并且相较于固体燃料冲压发动机，不存在点火及火焰稳定问题，其燃烧室工作参数受来流参数影响小。基于上述优势，固体火箭冲压发动机得到了国内外学者的广泛关注。
[0003]补燃室作为含硼固体火箭冲压发动机燃料燃烧、能量释放的主要场所，其中的燃烧效率对固体火箭冲压发动机的整体性能起着决定性作用。在实际的应用中，一次燃气会携带大量的硼颗本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.固体火箭冲压发动机燃气多角度协同撞击掺混增强装置，其特征在于：主要由燃烧室对接段、燃气多角度协同撞击式喷头、螺纹孔、圆柱销、半圆形限位孔、喷头底座、燃气喷孔组成；所述燃气多角度协同撞击式喷头开有用于使固体火箭冲压发动机一次燃气喷入补燃室且产生多角度协同撞击效应的燃气喷孔；所述燃气多角度协同撞击式喷头上燃气喷孔数量为偶数个，且燃气喷孔分为两组，两组喷孔沿喷头的中心线对称分布，每组的燃气喷孔中心线相交，由燃气发生器产生的一次燃气通过燃气喷孔改变方向，进入补燃室，产生两组自击燃气；定义燃气多角度协同撞击式喷头的两个基准面，所述两个基准面相互垂直，且经过燃气多角度协同撞击式喷头的中心线，其中一个面与进气道出口平面平行，命名为面1，则另一个面命名为面2；定义燃气喷孔中心线与面2的夹角为自击碰撞角α，同时考虑到燃气喷射方向与进气道的夹角对掺混的影响，定义每个燃气喷孔中心线与进气道出口平面的夹角为互击碰撞角β，通过调节所述互击碰撞角β控制燃气相对于进气道的偏转角度；因为面1与进气道出口平面平行，所以燃气喷孔中心线与面1的夹角大小与互击碰撞角β的大小相等，因此调节燃气喷孔中心线与面1的夹角大小，即为调节互击碰撞角β的大小；通过协同调节自击碰撞角α和互击碰撞角β，实现多股燃气之间相互撞击的角度和燃气向进气道侧的偏转角度的调节，实现燃气自击位置的控制和燃气与空气互击位置的控制，改善流场分布的均匀程度，实现补燃室中燃气与空气的掺混增强，从而改进燃烧性能、提高燃烧效率；所述自击碰撞角α和互击碰撞角β的协同控制，表现为使得燃气喷孔的中心线与燃气多角度协同撞击式喷头的中心线产生一个夹角θ，并构建夹角θ与自击碰撞角α和互击碰撞角β的角度关系，根据所述夹角θ与α和β的关系能够更方便地优化不同工况的喷头，提升不同工况下喷头设计优化效率，便于更换不同的喷头适应不同工况；燃气喷孔的中心线与燃气多角度协同撞击式喷头的中心线的夹角θ与自击碰撞角α和互击碰撞角β的角度关系表示为：cosθ＝cosα
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cosβ所述喷头底座开有用于限制燃气多角度协同撞击式喷头周向转动的半圆形限位孔，控制喷头底座上半圆形限位孔的数量与间隔角度能够实现燃气多角度协同撞击式喷头的多种周向方位设计；所述喷头底座的内径等于燃气多角度协同撞击式喷头的内径，所述喷头底座的外径大于燃气多角度协同撞击式喷头的外径，通过喷头底座的外径与燃烧室对接段有凹槽段配合，限制燃气多角度协同撞击式喷头的轴向移动与径向移动；所述燃烧室对接段小直径端开有用于顶住喷头底座外径的凹槽，因此所述燃烧室对接段被划分为两部分，分别为燃烧室对接段有凹槽段和燃烧室对接段无凹槽段；所述燃烧室对接段有凹槽段的内径与喷头底座的外径大小相同，所述喷头底座与所述燃烧室对接段有凹槽段配合安装，所述配合安装采用公差配合；所述燃烧室对接段无凹槽段的内径与燃气多角度协同撞击式喷头的外径大小相同，所述燃气多角度协同撞击式喷头与所述燃烧室对接段无凹槽段配合安装，所述配合安装采用公差配合；所述凹槽用于限制燃气多角度协同撞击式喷头的轴向方位与径向方位；控制所述凹槽的深度，能够控制所述燃气多角度协同撞击式喷头与补燃室入口的距离，影响补燃室内的流场；所述凹槽的深度是指燃烧室对接段有凹槽段和燃烧室对接段无凹槽段的交界面距离燃烧室对接段小直径端端面的距离；燃烧室对接段有凹槽段设有与喷头底座的半圆形限位孔适配的半圆形限位孔，燃烧室对接段
上的半圆形限位孔和喷头底座上的半圆形限位孔拼接形成一个圆形的孔，通过圆柱销与圆形孔的过盈配合，实现燃气多角度协同撞击式喷头安装周向方位的限制，防止其发生周向转动；所述燃烧室对接段的大、小直径端分别开有用于实现螺纹连接的螺纹孔，通过燃烧室对接段小直径端将燃气多角度协同撞击式喷头与燃气发生器喷管相连，采用螺纹连接；通过燃烧室对接段大直径端将燃气多角度协同撞击式喷头与补燃室相连，采用螺纹连接；燃烧室对接段采用螺纹连接，使得燃烧室对接段方便拆卸，便于更换不同的喷头，适应不同工况下调节自击碰撞角α和互击碰撞角β的需要，便于不同工况下的固体火箭冲压发动机地面直连实验，减少成本；所述圆柱销的直径与所述半圆形限位孔的孔径适配，所述适配指所述圆柱销与所述半圆形限位孔过盈配合；通过所述圆柱销与所述半圆形限位孔的销连接控制燃气多角度协同撞击式喷头与燃烧室对接段的周向方位关系，防止喷头发生周向转动。2.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伊乔，武志文，张智慧，陈鹏鑫，牛雨鹏，梅冰清，张旭，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：