[發明專利]一種固體火箭發動機燃燒室藥柱

有效

• 申請號: 202110354985.8
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN112983676B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 張群;王曉燕;馬曉曦;王紫欣;高耀紅
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: F02K9/10
• 分類號: F02K9/10;F02K9/18;F02K9/20;F02K9/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種新型固體火箭發動機藥柱。此藥柱采用內外三個燃氣通道相結合的方式，用以增加接觸燃燒表面積。藥柱整體為內孔燃燒的雙環管狀藥柱，內環中心為內燃氣通道，兩環之間是外燃氣通道，外環與燃燒室壁面之間是輔助燃氣通道；內外燃氣通道由氣路凸臺連通，可實現內環燃氣與外環燃氣的摻混，外環藥柱上的連接孔則連通了三個氣路，三個氣路的相互作用，加大了內外環管狀藥柱燃燒面積的同時，也增加了外燃氣通道的燃氣溫度，使的藥柱充分燃燒。內環上的氣路凸臺對外環燃氣有著較強的擾動作用，增強了外環流場的紊亂程度，從而實現藥柱的快速燃燒，提高了燃燒的效率。

技術領域

本發明屬于固體火箭發動機技術領域，具體涉及一種固體火箭發動機燃燒室藥柱。

背景技術

火箭發動機主要分為太陽能火箭發動機、電能火箭發動機、核能火箭發動機和化學能火箭發動機。化學火箭發動機是目前技術最為成熟、應用最為廣泛的火箭發動機。化學能火箭發動機根據所攜帶的推進劑物理狀態不同，又可以分為液體火箭發動機、固體火箭發動機和固液混合火箭發動機三種類型。固體火箭發動機結構形狀簡單，所需要的零、部件少，且一般沒有運動件，所以一般便攜式導彈能源裝置主要以固體火箭發動機為主。

藥柱是固體火箭發動機的重要組成部分，其燃燒效率決定了發動機的主要彈道性能，因此增強藥柱的燃燒效率是固體火箭發動機設計的重要內容。本發明采用雙環管狀藥柱和三個燃氣通道相結合的方法，大大增加了藥柱接觸燃燒面積，加快了藥柱的燃燒速率，進而提高藥柱的燃燒效率。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提出一種固體火箭發動機燃燒室藥柱，以解決現階段出現的藥柱燃燒效率不高的問題。本技術通過內孔燃燒的雙環管狀和三燃氣通道相結合的方法，增加藥柱燃燒時的接觸面積，使得雙環管狀藥柱的內環表面同時燃燒，促進了燃燒的充分性；三個燃氣通道相同，內環高溫燃氣不斷向外環和輔助燃氣通道擴散，一定程度上提高了外部兩燃氣通道的溫度，加快了燃燒過程的進行，同時也有效減少了燃燒室壁面上余藥的產生，進而提高了燃燒效率。

技術方案

本發明的目的在于提供一種固體火箭發動機燃燒室藥柱。

本發明技術方案如下：

一種固體火箭發動機燃燒室藥柱，其特征在于：固體火箭燃燒室藥柱由雙環管狀藥柱組成，其內部燃氣通道被內環藥柱分隔為兩路，外環藥柱直徑沿軸向逐漸減小，與燃燒室壁面形成輔助燃氣通道。內外兩燃氣通道由內環上的氣路凸臺相連接，而外環壁面上的氣孔則實現了三路燃氣的摻混。

所述的一種內含傳熱壁的固體火箭發動機結構，其特征在于：氣路凸臺整體呈方塊狀，在其外表面上分別設置了大小不同的氣孔，上表面主氣孔最大，側面副氣孔次之；氣路凸臺采用叉排的形式排列在內環管狀藥柱的外壁面上，具體個數分布和間距應根據內環藥柱的外徑大小進行設置。

所述的一種內含傳熱壁的固體火箭發動機結構，其特征在于：外環藥柱由水平段和收縮段組成，且兩段長度大致相同；在收縮段壁面上分布著大小相同的連接孔，并以叉排(或順排)方式沿圓形對稱分布，具體個數分布和間距應根據收縮段的外徑大小進行設置。

所述的一種內含傳熱壁的固體火箭發動機結構，其特征在于：外環藥柱水平段和收縮段交界處分布著一圈大小相同的連接孔。

本發明具有以下有益效果：