[發明專利]一種多功能的模塊化固體火箭發動機組合噴管結構

有效

• 申請號: 201810443282.0
• 申請日: 2018-05-10
• 公開（公告）號: CN108590885B
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 李世鵬;于劍橋;劉夢瑩;于文浩
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: F02K9/32
• 分類號: F02K9/32;F02K9/34;F02K9/97
• 代理公司: 北京理工正陽知識產權代理事務所(普通合伙) 11639
• 代理人: 鮑文娟

本發明涉及一種多功能的模塊化固體火箭發動機組合噴管結構，屬于固體火箭發動機領域。本發明通過模塊化設計而便于加工，合理布局。采用折疊式彈翼安裝結構，利用噴管附近內部空間實現彈翼不突出彈體直徑部分，實現彈體直徑前后一致，減小彈體局部增大的問題，實現了發動機部位的復用。引入轉接支座模塊實現了對稱安裝兩個相同的燃燒室，減少發動機工作過程中質心變化，降低控制難度。組合式絕熱結構同時實現了防止殼體燒蝕和解決了外部機構的防熱，防止作動系統過熱。與現有大部分布局結構相比，本發明具有與彈上控制系統、彈翼結構協調配合，結構簡單，布局合理，質量減輕，可以更加合理有效的進行防熱防震等優點。

技術領域

本發明涉及一種多功能的模塊化固體火箭發動機組合噴管結構，屬于固體火箭發動機領域。

背景技術

固體火箭發動機技術成熟，具有結構簡單、使用方便、能長期保持在備戰狀態、安全可靠、成本低、質量比大和點火延遲時間短等特點。目前，各種無控火箭彈、反坦克導彈等各種導彈幾乎全部采用固體火箭發動機作為一級或多級的動力裝置。

固體火箭發動機的燃燒室與裝藥是一個整體。而它的體積與質量幾乎占整個導彈的三分之二以上，它的質心變化決定了導彈的質心變化。顯然，如果把一臺一般的固體火箭發動機安排在導彈的最后一段，在發動機工作過程中，整個導彈的質心至少變化10％的飛行器總長度。但是，在導彈外形氣動力設計中，靜穩定度一般只取2～5％，當外形不隨導彈質心變化時，勢必使導彈變為不穩定或過穩定，而不能控制。

所以一般導彈布局時將燃燒室中心安排在導彈質心附近，噴管從側面伸出，并設計成兩個或者四個噴管，以求對稱，例如蘇聯的AA-1、AT-3等導彈。這種方法所帶來的比沖損失只有1％左右。但現階段設計中常用的固體火箭發動機動力裝置，其噴管結構復雜，加工困難，導致動力裝置占據了很大的空間，出現了導彈的體積增大，設備安排不合理等現象；噴管結構外側與作動系統等相連接，也增加了噴管外圍的設備的防熱、防震等要求；同時，盡管燃燒室的中心安排在導彈質心附近，發動機工作過程中裝藥質量減少，使得質心偏移，增大了控制系統的難度。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有固體火箭發動機的噴管結構復雜，加工困難的問題，提供一種多功能的模塊化固體火箭發動機組合噴管結構。

本發明的目的是通過下述技術方案實現的。

一種多功能的模塊化固體火箭發動機組合噴管結構，包括燃氣通道模塊和柱狀連接模塊；柱狀連接模塊固定于兩個燃氣通道模塊之間；

柱狀連接模塊包括轉接支座模塊、組合式絕熱模塊、噴管模塊和彈翼連接模塊。

具體地，所述燃氣通道模塊包括燃燒室殼體、裝藥和絕熱層。其中，燃燒室殼體為對稱回轉體結構的空心圓柱體。裝藥的形式、裝藥結構、裝藥量等和絕熱層材料的選擇以及絕熱層的厚度可根據實際導彈的動力需求設計。

具體地，所述轉接支座模塊包括轉接殼體和噴管轉接座，實現了燃氣通道模塊與噴管模塊之間的連接。其中轉接殼體為類啞鈴型結構，其上、下段為直徑較大的柱段，長度較短，且上、下柱段直徑相同，兩側通過螺紋與燃燒室殼體相連接；中間段為直徑較小的柱段，長度較長。下柱段的上側端面上有對稱結構的噴管轉接座，噴管轉接座為對稱回轉體結構，用來與噴管模塊相連接。

所述噴管轉接座的數量為雙數，且沿中軸對稱。

組合式絕熱模塊布置在轉接支座模塊的內壁上；所述組合式絕熱模塊包括內外兩層結構；內層與燃氣相接觸，為抗燒蝕材料；外層與轉接殼體內表面相連接，為絕熱材料。