[發明專利]長時間工作的固體火箭發動機及其長尾噴管

在審

• 申請號: 202211345759.4
• 申請日: 2022-10-31
• 公開（公告）號: CN115450798A
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 鄭才浪;賴謀榮;金蔚;湯浩;仲偉;姜立東
• 申請（專利權）人: 北京中科宇航技術有限公司
• 主分類號: F02K9/97
• 分類號: F02K9/97;F02K9/08
• 代理公司: 北京卓特專利代理事務所(普通合伙) 11572
• 代理人: 段旺

1.一種長時間工作的固體火箭發動機的長尾噴管，其特征在于，包括：長尾噴管殼體、收斂等直段絕熱層、背襯、前碳環、喉襯、后碳環；

后碳環具有貫通兩端的后碳環安裝噴氣孔；

喉襯具有貫通兩端的喉襯噴氣孔，喉襯插入并固定至后碳環安裝噴氣孔的前段，并且喉襯的材質為鎢滲銅，后碳環的熱導率低于喉襯的熱導率；

前碳環具有貫通兩端的前碳環噴氣孔，前碳環的后段插入并固定至喉襯噴氣孔的前段，且使前碳環的前段的外表面與后碳環的前段的外表面接觸，以通過前碳環和后碳環將喉襯進行包裹，并且前碳環的熱導率低于喉襯的熱導率；

背襯具有貫通兩端的背襯安裝孔，前碳環和后碳環攜帶喉襯插入并固定至背襯安裝孔內，并且使位于后碳環的外表面上的后碳環隔熱槽容納空氣，背襯插入并固定至長尾噴管殼體的后段，并且使位于背襯的外表面上的背襯隔熱槽容納空氣；

收斂等直段絕熱層具有貫通兩端的收斂段絕熱層噴氣孔，收斂等直段絕熱層插入并固定至長尾噴管殼體的前段，并且收斂等直段絕熱層的后端面與背襯的前端面和前碳環的前端面接觸固定。

2.根據權利要求1所述的長時間工作的固體火箭發動機的長尾噴管，其特征在于，后碳環安裝噴氣孔的前段的直徑由前至后減小，后碳環安裝噴氣孔的后段的直徑由前至后增大；

喉襯的外徑由前至后減小，以安裝于后碳環安裝噴氣孔的前段。

3.根據權利要求1所述的長時間工作的固體火箭發動機的長尾噴管，其特征在于，后碳環安裝噴氣孔的前段靠近燃燒室的部分的直徑不變；后碳環安裝噴氣孔的前段的中間部分的直徑由前至后逐漸減小；后碳環安裝噴氣孔的前段遠離燃燒室的部分的直徑不變；后碳環安裝噴氣孔的后段的直徑由前至后逐漸增大；

喉襯的前段靠近燃燒室的部分的外徑不變，以與后碳環安裝噴氣孔的前段靠近燃燒室的部分接觸；喉襯的前段遠離燃燒室的部分的外徑由前至后逐漸減小，以與后碳環安裝噴氣孔的前段的中間部分接觸；喉襯的后段的外徑不變，以與后碳環安裝噴氣孔的前段遠離燃燒室的部分接觸。

4.根據權利要求1至3任一項所述的長時間工作的固體火箭發動機的長尾噴管，其特征在于，喉襯噴氣孔的前段的直徑由前至后減小，喉襯噴氣孔的后段的直徑由前至后增大；

前碳環的后段的外徑由前至后逐漸減小，以安裝于喉襯噴氣孔的前段。

5.根據權利要求1至3任一項所述的長時間工作的固體火箭發動機的長尾噴管，其特征在于，背襯安裝孔的后段的直徑由前至后逐漸減小，后碳環的后段的外徑由前至后逐漸減小，以與背襯安裝孔的后段接觸；

背襯安裝孔的前段為二階臺階孔，并且遠離燃燒室的一階臺階孔的直徑小于靠近燃燒室的一階臺階孔的直徑；

前碳環的前段的外徑不變，后碳環的前段的外徑不變，并且前碳環的前段和后碳環的前段的外表面與背襯安裝孔遠離燃燒室的一階臺階孔接觸；

收斂等直段絕熱層的后段的端面與背襯安裝孔靠近燃燒室的一階臺階孔接觸。

6.根據權利要求5所述的長時間工作的固體火箭發動機的長尾噴管，其特征在于，收斂等直段絕熱層的后段為三階臺階段，并且遠離燃燒室的一階臺階段的直徑小于處于中間的一階臺階段的直徑，處于中間的一階臺階段的直徑小于處于靠近燃燒室的一階臺階段的直徑；

遠離燃燒室的一階臺階段與前碳環的前碳環噴氣孔的前段靠近燃燒室的部分接觸，處于中間的一階臺階段與背襯靠近燃燒室的一階臺階孔接觸，靠近燃燒室的一階臺階段與長尾噴管殼體的前段的內表面接觸。

7.根據權利要求1至3任一項所述的長時間工作的固體火箭發動機的長尾噴管，其特征在于，后碳環的材質為穿刺碳碳復合材料，前碳環的材質為穿刺碳碳復合材料，背襯的材質為高硅氧/酚醛材料，收斂等直段絕熱層的材質為2.5D碳纖維整體編織復合材料。

8.根據權利要求1至3任一項所述的長時間工作的固體火箭發動機的長尾噴管，其特征在于，后碳環的前段的外表面上設置有周向均勻分布的多個后碳環隔熱槽；

背襯的外表面上設置有周向均勻分布的兩組背襯隔熱槽；第一組背襯隔熱槽與后碳環的前段對應，第二組背襯隔熱槽與前碳環的前段對應。