固体火箭发动机点火安全保险机构制造技术

本申请涉及火箭发动机点火技术领域，尤其是涉及一种固体火箭发动机点火安全保险机构，包括本体、储气罩、电控点火单元、保险堵头单元、活塞和电磁动作执行单元；本体的内部设置有滑动腔室，滑动腔室的两端开口分别位于本体相对立的两个端面上，活塞沿滑动腔室的轴向滑动装配于滑动腔室内，电磁动作执行单元和储气罩分别密封连接于本体相对立的两个端面上，电磁动作执行单元的局部与活塞相连接，电磁动作执行单元用于驱使活塞在第一位置和第二位置之间来回滑动；本体内设置有第一通道和第二通道，活塞内设置第三通道和第四通道。本申请可以有效防止误点火的风险，可靠性非常好且安全，可以适应点火后的各种强大的冲击力，更加耐用且运行更稳定。耐用且运行更稳定。耐用且运行更稳定。

【技术实现步骤摘要】
固体火箭发动机点火安全保险机构


[0001]本申请涉及火箭发动机点火
，尤其是涉及一种固体火箭发动机点火安全保险机构。

技术介绍

[0002]固体火箭发动机(Solid propellant rocket engine)使用固体推进剂的化学火箭发动机。又称固体推进剂火箭发动机。固体推进剂点燃后在燃烧室中燃烧，化学能转化为热能，生产高温高压的燃烧产物。燃烧产物流经喷管，在其中膨胀加速，热能转变为动能，以高速从喷管排出而产生推力。
[0003]固体火箭发动机由药柱、燃烧室、喷管组件和点火装置等组成。药柱是由推进剂与少量添加剂制成的中空圆柱体(中空部分为燃烧面，其横截面形状有圆形、星形等)。药柱置于燃烧室(一般即为发动机壳体)中。在推进剂燃烧时，燃烧室须承受2500～3500度的高温和102～2
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107bar的高压力，所以须用高强度合金钢、钛合金或复合材料制造，并在药柱与燃烧内壁间装备隔热衬。
[0004]点火器是固体火箭发动机工作的启动装置，是最危险的部件，也是最易发生故障的部件，点火器一般由电发火管、火药和连接座组成。
[0005]一篇申请号为201911137927.9的中国专利公开了一种电磁机械保险式固体火箭发动机点火器，将一套电磁机械保险置于点火器中发火管与点火药盒之间的燃气传火通道中，通过电信号控制电磁机械保险来控制燃气传火通道的打开和关闭，所述电磁机械保险主要由电磁吸盘、电磁吸盘供电电缆、燃气传火通道阀门、弹簧组成；电磁机械保险置于连接座中，电磁吸盘与连接座位置固定，弹簧一端固定于连接座上，另一端固定于燃气通道阀门上，燃气通道阀门可在电磁吸盘及弹簧的作用下在连接座内做往复运动，燃气通道阀门内设置燃气传火通道。
[0006]针对上述中的相关技术，专利技术人认为存在以下缺陷：
[0007]常规设计的点火保险机构，通道转换器仅仅只是用弹簧连接，没办法对抗冲击振动，很容易因为冲击振动导致状态改变，安全隐患大；在安全状态，仅仅只是把点火器出口给堵住，此时如果误发火，高温高压气体没有出路，此时高温高压气体很容易将整个机构炸裂。

技术实现思路

[0008]本申请提供一种固体火箭发动机点火安全保险机构，以改善以下技术问题：
[0009]常规设计的点火保险机构，通道转换器仅仅只是用弹簧连接，没办法对抗冲击振动，很容易因为冲击振动导致状态改变，安全隐患大；在安全状态，仅仅只是把点火器出口给堵住，此时如果误发火，高温高压气体没有出路，此时高温高压气体很容易将整个机构炸裂。
[0010]本申请提供一种保险堵头单元，采用如下的技术方案：
[0011]一种固体火箭发动机点火安全保险机构，包括本体、储气罩、电控点火单元、活塞、电磁动作执行单元和保险堵头单元；
[0012]所述本体的内部设置有滑动腔室，所述滑动腔室的两端开口分别位于所述本体相对立的两个端面上，所述活塞沿所述滑动腔室的轴向滑动装配于所述滑动腔室内，所述活塞和所述滑动腔室的内壁之间留有实现两者微密封滑动连接的缝隙，所述电磁动作执行单元和所述储气罩分别密封连接于所述本体相对立的两个端面上，所述电磁动作执行单元的局部与所述活塞相连接，所述电磁动作执行单元用于驱使所述活塞在第一位置和第二位置之间来回滑动；
[0013]所述本体内设置有第一通道和第二通道，所述第一通道和所述第二通道分别连通于所述滑动腔室相对立的两侧，所述电控点火单元安装于所述第一通道远离所述滑动腔室的一端，所述保险堵头单元安装于所述第二通道远离所述滑动腔室的一端；
[0014]所述活塞内设置第三通道和第四通道，所述活塞的外表面设置有第一工作孔、第二工作孔、第一安全孔和第二安全孔，所述第一工作孔和所述第二工作孔分别位于所述第三通道的两端，所述第一安全孔和所述第二安全孔分别位于所述第四通道的两端；
[0015]当所述活塞滑动至第一位置时，所述第一通道、所述第三通道和所述第二通道依次连通；当所述活塞滑动至第二位置时，所述第一通道、所述第四通道和所述储气罩依次连通。
[0016]可选的，所述保险堵头单元包括堵膜架、膜片、固定件和环形氟硅橡胶垫圈，所述堵膜架密封安装于点火后高温高压气体所通过的点火通道中，所述堵膜架临近高温高压气体进入的一端设置有安装槽，所述膜片设于所述安装槽的槽底，所述固定件安装于所述安装槽内，所述膜片夹紧于所述安装槽的槽底和所述固定件之间，所述堵膜架和所述固定件上均设置有供高温高压气体通过的穿孔，所述环形氟硅橡胶垫圈夹设于所述堵膜架和所述本体之间。
[0017]可选的，所述固定件包括压盖和螺钉，所述压盖为环形结构，所述堵膜架为筒状结构，所述压盖上设置有多个供所述螺钉穿过的通孔，所述堵膜架的端部设置有螺纹孔，所述通孔和所述螺纹孔一一对应布置，所述螺钉依次穿过所述通孔和所述膜片后螺纹装配于所述螺纹孔中。
[0018]可选的，所述膜片为铝箔，当点火通道中内的气体压强高于7Mpa时，所述铝箔被冲破。
[0019]可选的，所述电磁动作执行单元为双向保持式电磁铁。
[0020]可选的，所述第四通道为L形状，所述第二安全孔位于所述活塞远离所述电磁动作执行单元的端面，所述第一安全孔位于所述活塞的外周壁。
[0021]可选的，所述第三通道为直线形且沿所述活塞的直径方向布置，所述第一工作孔和所述第二工作孔均位于所述活塞的外周壁。
[0022]可选的，所述活塞临近所述电磁动作执行单元的端面设置有连接筒。
[0023]可选的，所述滑动腔室的内壁设置有导向导向槽，所述活塞上设置有在所述导向槽内来回滑动的导向销。
[0024]可选的，所述第一通道为Y形状，所述第一通道远离所述滑动腔室的一端设置两个开口，所述电控点火单元设置有两个分别安装于所述第一通道的两个开口处。
[0025]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
[0026]通过启动电磁动作执行单元并带动活塞滑动，即可实现安全状态到工作状态之间的切换和锁定，结构简单且设计合理，所需要的部件较少，零部件结构强度高，可靠性非常好，可以适应点火后的各种强大的冲击力，更加耐用且运行更稳定；
[0027]于点火通道中增加设计的保险堵头单元，当活塞处于安全状态时，如果电控点火单元误发火，则高温高压气体会通过活塞内通道到达储气罩，由于储气罩的容积足够大，使高温高压气体的压强不会超过7MPa，由于其形成的压强不够大，不会将膜片冲破，所以点火通道依旧处于封闭状态，无法正常点火；当活塞转换到工作状态时，活塞内通道直接连通电控点火单元到达保险堵头单元，此时的高温高压气体通过活塞和腔体缝隙很难在短时间内到达储气罩，高温高压气体主要集中在通道内，此时通道内的压强将会远远超过7MPa，可以迅速将膜片冲破，所以点火通道处于连通状态，实现正常点火，因此保险堵头单元可以有效防止误点火的风险，更加安全。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固体火箭发动机点火安全保险机构，其特征在于，包括本体(1)、储气罩(2)、电控点火单元(3)、活塞(5)、电磁动作执行单元(6)和保险堵头单元(4)；所述本体(1)的内部设置有滑动腔室(11)，所述滑动腔室(11)的两端开口分别位于所述本体(1)相对立的两个端面上，所述活塞(5)沿所述滑动腔室(11)的轴向滑动装配于所述滑动腔室(11)内，所述活塞(5)和所述滑动腔室(11)的内壁之间留有实现两者微密封滑动连接的缝隙，所述电磁动作执行单元(6)和所述储气罩(2)分别密封连接于所述本体(1)相对立的两个端面上，所述电磁动作执行单元(6)的局部与所述活塞(5)相连接，所述电磁动作执行单元(6)用于驱使所述活塞(5)在第一位置和第二位置之间来回滑动；所述本体(1)内设置有第一通道(12)和第二通道(13)，所述第一通道(12)和所述第二通道(13)分别连通于所述滑动腔室(11)相对立的两侧，所述电控点火单元(3)安装于所述第一通道(12)远离所述滑动腔室(11)的一端，所述保险堵头单元(4)安装于所述第二通道(13)远离所述滑动腔室(11)的一端；所述活塞(5)内设置第三通道(51)和第四通道(52)，所述活塞(5)的外表面设置有第一工作孔(511)、第二工作孔(512)、第一安全孔(521)和第二安全孔(522)，所述第一工作孔(511)和所述第二工作孔(512)分别位于所述第三通道(51)的两端，所述第一安全孔(521)和所述第二安全孔(522)分别位于所述第四通道(52)的两端；当所述活塞(5)滑动至第一位置时，所述第一通道(12)、所述第三通道(51)和所述第二通道(13)依次连通；当所述活塞(5)滑动至第二位置时，所述第一通道(12)、所述第四通道(52)和所述储气罩(2)依次连通。2.根据权利要求1所述的固体火箭发动机点火安全保险机构，所述保险堵头单元(4)包括堵膜架(41)、膜片(42)、固定件和环形氟硅橡胶垫圈(45)，所述堵膜架(41)密封安装于点火后高温高压气体所通过的点火通道中，所述堵膜架(41)临近高温高压气体进入的一端设置有安装槽，所述膜片(42)设于所述安装槽的槽底，所述固定件安装于所述安...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵承志，陈发贵，钟志文，吴晓英，
申请(专利权)人：武汉衍丰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：