[發(fā)明專利]一種控制棒式變推力固體發(fā)動機

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811013127.1
• 申請日: 2018-08-31
• 公開（公告）號: CN109252978A
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王立武;李耿;馮曉柏;李軒;周璟;李春艷;李鑫;鄭偉;王周成;劉沛
• 申請（專利權(quán)）人: 西安航天動力技術(shù)研究所
• 主分類號: F02K1/08
• 分類號: F02K1/08;F02K1/15
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 李微微;仇蕾安

本發(fā)明公開了一種控制棒式變推力固體發(fā)動機，在噴管喉部設(shè)置控制棒，通過電機的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，利用齒輪機構(gòu)調(diào)節(jié)控制棒在噴管喉部的位置，從而改變噴管喉部的截面積，可以有效調(diào)節(jié)噴管喉部的截面積，從而實現(xiàn)固體發(fā)動機的變推力；由于控制棒設(shè)計在喉部，不會對燃燒室裝藥產(chǎn)生影響，消極質(zhì)量較小。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于固體火箭發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種控制棒式變推力固體發(fā)動機。

背景技術(shù)

固體火箭發(fā)動機結(jié)構(gòu)簡單、易于貯存，具有便于機動部署、反應(yīng)快與生存能力強的優(yōu)點。由于其成本低、維護費用少，固體發(fā)動機已成為軍用導(dǎo)彈的主要推進手段。變推力技術(shù)是固體火箭發(fā)動機的一個重要發(fā)展方向，與推力預(yù)定的發(fā)動機相比，變推力發(fā)動機可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)其推力，能夠極大提高導(dǎo)彈的機動性和靈活性，提高了導(dǎo)彈的突防能力和機動攔截能力，使導(dǎo)彈能夠執(zhí)行更加復(fù)雜的任務(wù)以及打擊能力，具有較廣闊的應(yīng)用前景。

控制固體火箭發(fā)動機推力的方法包括脈沖發(fā)動機、熄火發(fā)動機、質(zhì)量加入型發(fā)動機、可變噴管喉部面積發(fā)動機等。目前，通過調(diào)節(jié)噴管喉部面積實現(xiàn)變推力的研究較多，如喉栓式變推力方案，通過改變噴管喉部面積，改變?nèi)紵业墓ぷ鲏簭姡瑥亩鴮崿F(xiàn)固體發(fā)動機的變推力。然而，傳統(tǒng)的喉栓式變推力發(fā)動機的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，變推力機構(gòu)需要延伸到發(fā)動機頭部，不利于燃燒室裝藥的設(shè)計；尤其對于大尺寸大長徑比的固體發(fā)動機，較長的針?biāo)〞?dǎo)致在噴管喉部的偏心等問題，其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性亦會增加較大的消極質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種控制棒式變推力固體發(fā)動機，可以解決傳統(tǒng)變推力發(fā)動機結(jié)構(gòu)復(fù)雜、消極質(zhì)量較大的問題。

一種控制棒式變推力固體發(fā)動機，固體發(fā)動機噴管(1)的喉部安裝有N個控制棒(3)；其中，N是2的倍數(shù)；控制棒(3)沿喉部截面的周向等間隔均勻布置；控制棒(3)的一端伸入到喉部中，另一端在噴管(1)外部，并設(shè)置有傳動組件；電機(4)通過傳動組件驅(qū)動控制棒(3)沿所述喉部的徑向運動。

較佳的，所述傳動組件為直線齒輪(33)，與電機(4)的傳動軸上的電機齒輪(41)嚙合。

較佳的，所述控制棒(3)伸入到喉部的一端為圓柱段。

較佳的，所述控制棒(3)通過噴管(1)相應(yīng)位置開設(shè)的圓柱孔放置在噴管(1)內(nèi)。

較佳的，控制棒(3)與噴管(1)的圓柱孔采用兩道徑向密封圈(2)。

本發(fā)明具有如下有益效果：

本發(fā)明的一種控制棒式變推力固體發(fā)動機，在噴管喉部設(shè)置控制棒，通過電機的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，利用齒輪機構(gòu)調(diào)節(jié)控制棒在噴管喉部的位置，從而改變噴管喉部的截面積，可以有效調(diào)節(jié)噴管喉部的截面積，從而實現(xiàn)固體發(fā)動機的變推力；由于控制棒設(shè)計在喉部，不會對燃燒室裝藥產(chǎn)生影響，消極質(zhì)量較小。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的控制棒式變推力固體發(fā)動機結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的控制棒結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的電機示意圖；

其中，1—噴管；2—密封圈；3—控制棒；4—電機；31—圓柱段；32—密封槽；33—直線齒輪；41—電機齒輪；42—電機輸出軸；43—電機主機。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖并舉實施例，對本發(fā)明進行詳細(xì)描述。

圖1給出了本發(fā)明的控制棒式變推力固體發(fā)動機的示意圖，固體發(fā)動機噴管1的喉部安裝有N個控制棒3(其中，為了保證發(fā)動機推力的對稱性，N必須是2的倍數(shù)，且控制棒3在喉部等間隔分布)；控制棒3沿喉部截面的徑向布置；控制棒3的一端伸入到喉部中，另一端在噴管1外部，并設(shè)置有傳動組件；電機4通過傳動組件驅(qū)動控制棒3沿所述徑向運動。