可复用小型固体火箭发动机制造技术

本发明专利技术公开一种可复用小型固体火箭发动机，包括发动机壳体，发动机壳体内安装有燃料组件，燃料组件的两端分别安装有堵头和喷口，堵头和喷口的一端位于发动机壳体内，堵头和喷口与发动机壳体之间分别安装有密封圈，堵头和喷口远离燃料组件的一端分别安装有卡簧，卡簧位于发动机壳体内。本发明专利技术采用卡簧固定，将喷口和堵头装入发动机外壳之后在外侧安装金属垫圈及卡簧，经仿真计算确保其具有足够的强度，且便于安装与拆卸，且气密性优于传统工艺，可重复利用。喷口和堵头均可批量生产，进一步降低成本。连接件为标准件，廉价易得。成品一致性好，安全系数高，工艺简单，便于青少年动手操作，有利于让更多的青少年接触火箭爱好，扩大群众基础。群众基础。群众基础。

【技术实现步骤摘要】
可复用小型固体火箭发动机


[0001]本专利技术属于航空航天
，尤其涉及一种可复用小型固体火箭发动机。

技术介绍

[0002]我国火箭兴趣爱好者日渐增多，越来越多的青少年加入到火箭爱好者的行列中，传统工艺较为复杂，成品一致性较差，造成较大安全隐患。许多入门火箭爱好者为降低成本，甚至使用铸铁水管和黄铜接头制作火箭发动机，不仅危险，效果也较差。传统工艺采用预制喷口并用螺栓固定在外壳上，需要使用台钻，操作复杂，较为危险，且制作周期较长，有漏气的风险，且不可复用。所需工具及材料、设备较多，成本较高，不利于青少年入门。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种可复用小型固体火箭发动机，以解决上述现有技术存在的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种可复用小型固体火箭发动机，包括发动机壳体，所述发动机壳体内安装有燃料组件，所述燃料组件的两端分别安装有堵头和喷口，所述堵头和所述喷口的一端位于所述发动机壳体内，所述堵头和所述喷口与所述发动机壳体之间分别安装有密封圈，所述堵头和所述喷口远离所述燃料组件的一端分别安装有卡簧，所述卡簧位于所述发动机壳体内。
[0005]优选的，所述喷口和所述堵头外侧分别设有两个第一凹槽，所述第一凹槽内分别设有所述密封圈。
[0006]优选的，所述发动机壳体内两端分别设有第二凹槽，所述第二凹槽内设有所述卡簧。
[0007]优选的，所述燃料组件包括两个燃料药柱，两个所述燃料药柱的外侧设有隔热层。
[0008]优选的，两个所述燃料药柱之间、所述燃料药柱与所述堵头之间和所述燃料药柱与所述喷口之间分别设有所述密封圈。
[0009]优选的，所述喷口内设有喷喉，所述喷喉直径为6mm，扩张比10。
[0010]优选的，所述喷口由酚醛树脂复合材料制成，所述喷喉有陶瓷材料制成，所述喷口内衬和所述喷喉为双圆弧型面。
[0011]优选的，所述堵头由酚醛树脂或环氧树脂或氧化铝制成。
[0012]本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术采用卡簧固定，将喷口和堵头装入发动机外壳之后在外侧安装金属垫圈及卡簧，经仿真计算确保其具有足够的强度，且便于安装与拆卸，且气密性优于传统工艺，可重复利用。喷口和堵头均可批量生产，进一步降低成本。连接件为标准件，廉价易得。成品一致性好，安全系数高，工艺简单，便于青少年动手操作，有利于让更多的青少年接触火箭爱好，扩大群众基础。可重复使用的固体火箭发动机可极大降低发射成本，节省大量工序，降低装配难度，方便于青少年进行动手操作实验，也降低了由于手工制作带来的工艺误差导致的发射失败风险。
附图说明
[0013]构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0014]图1为本专利技术可复用小型固体火箭发动机的结构示意图；
[0015]图2为本专利技术的主视图；
[0016]图3为喷口的结构示意图。
[0017]图中：1、发动机壳体；2、堵头；3、喷口；4、密封圈；5、卡簧；6、第一凹槽；7、第二凹槽；8、燃料药柱；9、喷喉。
具体实施方式
[0018]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0020]参照图1
‑
3所示，本专利技术提供一种可复用小型固体火箭发动机，包括发动机壳体1，发动机壳体1内安装有燃料组件，燃料组件的两端分别安装有堵头2和喷口3，堵头2和喷口3的一端位于发动机壳体1内，堵头2和喷口3与发动机壳体1之间分别安装有密封圈4，堵头2和喷口3远离燃料组件的一端分别安装有卡簧5，卡簧5位于发动机壳体1内。
[0021]本专利技术采用卡簧5固定，将喷口3和堵头2装入发动机外壳之后在外侧安装金属垫圈及卡簧5，经仿真计算确保其具有足够的强度，且便于安装与拆卸，且气密性优于传统工艺，可重复利用。喷口3和堵头2均可批量生产，进一步降低成本。连接件为标准件，廉价易得。成品一致性好，安全系数高，工艺简单，便于青少年动手操作，有利于让更多的青少年接触火箭爱好，扩大群众基础。
[0022]发动机壳体1采用铝合金外壳，可大幅度减轻重量。总长210mm，铝制外壳外径36mm，内径32mm。
[0023]进一步优化方案，喷口3和堵头2外侧分别设有两个第一凹槽6，第一凹槽6内分别设有密封圈4。
[0024]进一步优化方案，发动机壳体1内两端分别设有第二凹槽7，第二凹槽7内设有卡簧5。
[0025]浇筑得到的堵头2和喷口3在侧壁带有两个第一凹槽6，用于安装密封圈4。双密封圈4的设计最大程度保证了发动机的气密性，装入发动机外壳之后密封圈4受到挤压，可完全填充缝隙。在喷口3和堵头2外侧加装金属垫圈和金属卡簧5，垫圈可减小压强，防止喷口3和堵头2由于压力过大造成形变甚至碎裂，卡簧5与发动机外壳紧密配合，在保证连接强度的同时达到了可复用、易拆装的目的。密封圈4为32mm丁腈橡胶圈，卡簧5为32mm轴用内卡簧5。
[0026]进一步优化方案，燃料组件包括两个燃料药柱8，两个燃料药柱8的外侧设有隔热层。
[0027]进一步优化方案，两个燃料药柱8之间、燃料药柱8与堵头2之间和燃料药柱8与喷口3之间分别设有密封圈4。
[0028]药柱隔热层外径32mm，内径28mm，药柱支持直径28mm，两段长度74mm药柱或一段148mm药柱。
[0029]进一步优化方案，喷口3内设有喷喉9，喷喉9直径为6mm，扩张比10。
[0030]进一步优化方案，喷口3由酚醛树脂复合材料制成，喷喉9有陶瓷材料制成，喷口3内衬和喷喉9为双圆弧型面。
[0031]喷口3采用酚醛树脂复合材料，喷口3内衬及陶瓷喷喉9并采用双圆弧型面设计。酚醛树脂复合材料具有耐烧蚀且柔软的复合材料，经实验证明由酚醛树脂+百分之八至十比例的nl固化剂制作的发动机喷口3具有较高的防烧蚀特性，与原有的环氧树脂相比不仅更耐烧蚀而且脆性降低更适合运输及大规模生产。双圆弧法构造喷管是基于径向流动条件提出的，实验经验证明这种喷管的型面不会产生激波，而且此方法构造的喷管较短，适合于微型固体发动机。
[0032]进一步优化方案，堵头2由酚醛树脂或环氧树脂或氧化铝制成。以降低制作成本。
[0033]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.可复用小型固体火箭发动机，其特征在于：包括发动机壳体(1)，所述发动机壳体(1)内安装有燃料组件，所述燃料组件的两端分别安装有堵头(2)和喷口(3)，所述堵头(2)和所述喷口(3)的一端位于所述发动机壳体(1)内，所述堵头(2)和所述喷口(3)与所述发动机壳体(1)之间分别安装有密封圈(4)，所述堵头(2)和所述喷口(3)远离所述燃料组件的一端分别安装有卡簧(5)，所述卡簧(5)位于所述发动机壳体(1)内。2.根据权利要求1所述的可复用小型固体火箭发动机，其特征在于：所述喷口(3)和所述堵头(2)外侧分别设有两个第一凹槽(6)，所述第一凹槽(6)内分别设有所述密封圈(4)。3.根据权利要求1所述的可复用小型固体火箭发动机，其特征在于：所述发动机壳体(1)内两端分别设有第二凹槽(7)，所述第二凹槽(7)内设有所述卡簧(5)。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：李一博，张芷源，
申请(专利权)人：张芷源，
类型：发明
国别省市：