一种固体火箭与水火箭集成的二级模型火箭制造技术

本发明专利技术涉及一种固体火箭与水火箭集成的二级模型火箭。包括整流罩、水火箭箭体以及设在水火箭箭体下端的尾喷口，还包括固体火箭箭体、分离件以及压力传感点火装置；固体火箭箭体下端通过分离件与水火箭箭体上端可拆卸连接，并置于水火箭箭体与整流罩之间；压力传感点火装置设在水火箭箭体上端，并与固体火箭箭体上的固体火箭药柱接触。通过本发明专利技术结构，能够综合展示水火箭与固体火箭的原理和性能，可以实现仅通过一种教具便能让学生了解两种不同的模型火箭，为跨学科教育项目的创新开发提供案例参考与经验借鉴。供案例参考与经验借鉴。供案例参考与经验借鉴。

【技术实现步骤摘要】
一种固体火箭与水火箭集成的二级模型火箭


[0001]本申请涉及航空模型火箭
，特别是涉及一种固体火箭与水火箭集成的二级模型火箭。

技术介绍

[0002]在过去的实验过程中，固体火箭药柱燃料火箭与水火箭模型的制作在众多航空航天类课程中被视作一项重要的实践项目，模型火箭技术不仅可用于劳作教学，还可应用于基础课程的教学，加深学生对基础课的理解，可以帮助学生学习和掌握空气动力学和飞行力学等方面的知识。
[0003]然而，传统的固体火箭发动机的点火是依靠人为进行遥控点火完成的，这种方法的优点是可行性高，操作简单，性价比高。但是该方法由操作人员手动操控在运用于二级分离的情况时对于分离时刻无法准确把握；另外依靠电动模块计时点火一方面需要设计复杂的电路，另一方面在与水火箭结合时容易因电控系统鲁棒性较低而导致短路等问题，并且由于手动注水后分离时刻并不一定固定，从而点火时刻依然存在偏差。
[0004]同时，传统的水火箭采用塑料瓶与胶带结合制作而成，具有制作简单、成本较低、效果较好等优点。但应用于本项目时水火箭瓶体势必在分离时与固体火箭喷出的火焰接触，塑料瓶会被烧毁而导致发射失败。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种固体火箭与水火箭集成的二级模型火箭，能够实现仅通过一种模型便能展示水火箭与固体火箭原理与性能的模型火箭，并通过设计的压力传感点火装置，准确把握最佳点火方式。
[0006]一种固体火箭与水火箭集成的二级模型火箭，包括水火箭箭体以及设在所述水火箭箭体下端的尾喷口，还包括固体火箭箭体、分离件以及压力传感点火装置；所述固体火箭箭体与所述水火箭箭体为可拆卸连接，通过分离件进行组装及分离；所述压力传感点火装置设在所述水火箭箭体上端，并与所述固体火箭箭体上的固体火箭药柱接触；所述压力传感点火装置包括本体，所述本体上设有点火件及压力监测组件；所述点火件朝向所述固体火箭箭体设置，并与所述固体火箭药柱接触；所述压力监测组件朝向水火箭箭体设置，用以监测所述水火箭腔体内部压强变化。
[0007]其中一个实施例中，所述固体火箭箭体为空腔结构，其腔体下端套设有固体火箭发动机；所述固体火箭发动机上设有通孔，所述固体火箭药柱设在所述通孔内。
[0008]其中一个实施例中，所述压力传感点火装置还包括：分离传动弹簧槽及牵引绳；
所述分离传动弹簧槽设置在所述本体上，槽内固定有第一弹簧，所述第一弹簧具有预紧状态与自然状态；当所述第一弹簧为预紧状态时，所述牵引绳一端与所述压力监测组件连接，另一端与所述固体火箭箭体连接，所述点火件与所述固体火箭药柱端部接触；当所述第一弹簧为自然状态时，所述牵引绳与所述压力监测组件分离，所述点火件产生电火花点燃所述固体火箭药柱。
[0009]其中一个实施例中，所述固体火箭发动机上设置有压缩杆，所述压缩杆数量与所述分离传动弹簧槽相对应；在所述水火箭箭体与所述固体火箭发动机组合时，所述压缩杆进入所述分离传动弹簧槽并与所述第一弹簧抵接，给与所述第一弹簧预紧力；在所述水火箭箭体与所述固体火箭发动机分离时，所述第一弹簧通过预紧力将所述压缩杆从所述分离传动弹簧槽中弹出，所述第一弹簧恢复自然状态。
[0010]其中一个实施例中，所述压力监测组件包括：压力腔、压力活塞及连接管；所述压力活塞及所述连接管分别置于所述压力腔两侧；所述压力活塞与所述压力腔为滑动密封配合；所述连接管一端与所述压力腔连接，另一端与水火箭箭体相连，用于监测所述水火箭腔体内的压力变化。
[0011]其中一个实施例中，所述点火件包括壳体，所述壳体侧壁上设置有点火头负极；所述壳体端部设有点火头正极，当所述第一弹簧从预紧状态变化为自然状态时，所述点火头负极与所述点火头正极接触，所述点火件产生火花，点燃所述固体火箭药柱。
[0012]其中一个实施例中，所述壳体内设有导电活塞，所述壳体与所述导电活塞形成滑动密封配合；所述导电活塞上固定有导体棒，所述导体棒上端固定有点火头正极及点火头；点火头上设有连接绳，当所述第一弹簧从预紧状态变化为自然状态时，所述连接绳拉动所述导体棒向上移动，从而使所述导电活塞向上移动与所述点火头负极接触，从而形成电通路，所述点火头产生火花，点燃所述固体火箭药柱。
[0013]其中一个实施例中，所述分离件为套筒结构，其内径与所述固体火箭箭体外径及所述水火箭箭体外径相适应，从而将所述固体火箭箭体的下端与所述水火箭箭体的上端分别插入所述分离件的两端。
[0014]其中一个实施例中，所述水火箭箭体采用PLA材质制成。
[0015]相较于现有技术，本专利技术能提供的一种固体火箭与水火箭集成的二级模型火箭具有以下效果：1.将固体火箭通过特定的方式连接到水火箭上，通过这种组合，能够综合展示水火箭与固体火箭的原理和性能，可以实现仅通过一种教具便能让学生了解两种不同的模型火箭，为跨学科教育项目的创新开发提供案例参考与经验借鉴；2.通过压力传感点火装置，可以根据水火箭内部气压变化找到固体火箭的最佳点火时刻，实现固体火箭的自动点火；3.水火箭箭体采用PLA材质，冲击韧性极好，耐磨、使用温度范围宽、尺寸稳定性好、电绝缘性优良、无毒性；通过采用该种材料，大大的保证了实验的可行性与安全性。
附图说明
[0016]图1为一个实施例提供的一种固体火箭与水火箭集成的二级模型火箭正视图；图2为一个实施例提供的一种固体火箭与水火箭集成的二级模型火箭爆炸图；图3为一个实施例中提供的压力传感点火装置正轴测图；图4为一个实施例中提供的压力传感点火装置背轴测图；图5为一个实施例中提供的压力传感点火装置剖面图；图6为一个实施例提供的压力监测组件轴测图；图7为一个实施例提供的点火件结构示意图；附图标记说明：整流罩1；固体火箭箭体2，固体火箭发动机21，固体火箭药柱22，固体火箭尾翼23，压缩杆24；水火箭箭体3，尾喷口31，水火箭尾翼32；分离件4；压力传感点火装置5，本体51，分离传动弹簧槽512，牵引绳513，第一弹簧514，牵引绳孔516；压力监测组件52，压力腔521，密封件522，压力杆523，第二弹簧524，连接管525，固定底座526；点火件53，壳体531，点火头负极532，点火头正极533，点火头534，导电活塞535，导体棒536，连接绳537。
具体实施方式
[0017]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0018]需要说明，本专利技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0019]另外，在本专利技术中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固体火箭与水火箭集成的二级模型火箭，包括水火箭箭体以及设在所述水火箭箭体下端的尾喷口，其特征在于，还包括固体火箭箭体、分离件以及压力传感点火装置；所述固体火箭箭体与所述水火箭箭体为可拆卸连接，通过分离件进行组装及分离；所述压力传感点火装置设在所述水火箭箭体上端，并与所述固体火箭箭体上的固体火箭药柱接触；所述压力传感点火装置包括本体，所述本体上设有点火件及压力监测组件；所述点火件朝向所述固体火箭箭体设置，并与所述固体火箭药柱接触；所述压力监测组件朝向水火箭箭体设置，用以监测所述水火箭腔体内部压强变化。2.根据权利要求1所述的一种固体火箭与水火箭集成的二级模型火箭，其特征在于：所述固体火箭箭体为空腔结构，其腔体下端套设有固体火箭发动机；所述固体火箭发动机上设有通孔，所述固体火箭药柱设在所述通孔内。3.根据权利要求1或2所述的一种固体火箭与水火箭集成的二级模型火箭，其特征在于，所述压力传感点火装置还包括：分离传动弹簧槽及牵引绳；所述分离传动弹簧槽设置在所述本体上，槽内固定有第一弹簧，所述第一弹簧具有预紧状态与自然状态；当所述第一弹簧为预紧状态时，所述牵引绳一端与所述压力监测组件连接，另一端与所述固体火箭箭体连接，所述点火件与所述固体火箭药柱端部接触；当所述第一弹簧为自然状态时，所述牵引绳与所述压力监测组件分离，所述点火件产生电火花点燃所述固体火箭药柱。4.根据权利要求3所述的一种固体火箭与水火箭集成的二级模型火箭，其特征在于，所述固体火箭发动机上设置有压缩杆，所述压缩杆数量与所述分离传动弹簧槽相对应；在所述水火箭箭体与所述固体火箭发动机组合时，所述压缩杆进入所述分离传动弹簧槽并与所述第一弹簧抵接，给与所述第一弹簧预紧力；在所述水火箭箭体与所述固体火...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘龙斌，侯景洋，凌政辉，黄晓锋，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：