[實用新型]一種喉襯與擴張段一體的固體火箭發動機噴管

有效

• 申請號: 202223082139.4
• 申請日: 2022-11-21
• 公開（公告）號: CN218407625U
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 鄭才浪;賴謀榮;金蔚;湯浩;仲偉
• 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
• 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

本申請提供一種喉襯與擴張段一體的固體火箭發動機噴管，包括喉襯擴張段一體結構、背襯、柱段里襯和噴管殼體；背襯套設并粘接在喉襯擴張段一體結構的外周壁；背襯、喉襯擴張段一體結構和柱段里襯設置在噴管殼體的噴氣出口端；背襯和柱段里襯的外周壁均與噴管殼體的內周壁配合連接；柱段里襯的側端面與背襯和喉襯擴張段一體結構的側端面連接。本申請提高固體火箭發動機的噴管喉襯與擴張段燒蝕的均勻性，同時降低噴管零部件裝配的復雜度。

技術領域

本申請涉及固體火箭發動機技術領域，尤其涉及一種喉襯與擴張段一體的固體火箭發動機噴管。

背景技術

固體火箭發動機結構簡單、維護方便、可靠性高、操作簡便，被廣泛應用于導彈動力系統。噴管是固體火箭發動機的能量轉換裝置，噴管與裝藥燃燒室的燃氣出口連通，它使裝藥燃燒室內產生高溫高壓燃氣的熱能轉換為燃氣的動能，從而產生推力。其中，噴管喉襯與擴張段的內型面對于發動機的推力線與軸線一致性至關重要。

對于長時間工作的小型固體火箭發動機來說，噴管的喉襯和擴張段通常采用的是碳碳復合材料+高硅氧或者碳纖維模壓制品的組合結構，其結構示意圖如圖1所示，喉襯1、擴張段2和柱段里襯3位于噴管殼體4內，喉襯1和擴張段2為分體式結構，喉襯1外端面粘接在擴張段2前段內側，擴張段2后端開設有錐狀通氣通道，堵蓋5封堵在擴張段2的錐狀通氣通道內。碳碳復合材料是以碳纖維增強碳基體所組成的復合材料，碳碳復合材料首先是由碳纖維制成多孔隙的預制體,然后采用浸漬樹脂(或瀝青)炭化,或者采用化學氣相沉積/滲透(CVD/CVI)的方式將多孔預制體中孔隙填充而獲得的。由于高硅氧或者碳纖維模壓制品的燒蝕率明顯比碳碳復合材料大，固體火箭發動機工作開始后，在噴管的喉襯與擴張段連接處往往出現臺階，同時由于高硅氧或者碳纖維模壓制品脆性大和均勻性較差，固體火箭發動機長時間工作后的擴張段內型面會出現不均勻的凹坑，從而對發動機推力線產生影響。

另外，現有專利CN204493010U公開了一種整體式喉襯結構，喉襯的前段嵌入柱段襯里和背襯之間，喉襯的外端面與背襯和尾襯可靠粘接。該喉襯結構嵌入柱段襯里和背襯之間并且外端面粘接背襯和尾襯兩個結構，喉襯前段一面與背襯粘接，另一面與柱段襯里粘接，喉襯、背襯、尾襯和柱段襯里粘接為一個整體，粘接復雜，裝配面較多，從而導致噴管零部件裝配安裝過程復雜。

因此，目前亟需解決的技術問題是：如何提高固體火箭發動機的噴管喉襯與擴張段燒蝕的均勻性，同時降低噴管零部件裝配的復雜度。

實用新型內容

本申請的目的在于提供一種喉襯與擴張段一體的固體火箭發動機噴管，提高固體火箭發動機的噴管喉襯與擴張段燒蝕的均勻性，同時降低噴管零部件裝配的復雜度。

為達到上述目的，本申請提供一種喉襯與擴張段一體的固體火箭發動機噴管，包括喉襯擴張段一體結構、背襯、柱段里襯和噴管殼體；所述背襯套設并粘接在所述喉襯擴張段一體結構的外周壁；所述背襯、所述喉襯擴張段一體結構和所述柱段里襯設置在所述噴管殼體的噴氣出口端；所述背襯和所述柱段里襯的外周壁均與所述噴管殼體的內周壁配合連接；所述柱段里襯的側端面與所述背襯和所述喉襯擴張段一體結構的側端面連接。

如上所述的喉襯與擴張段一體的固體火箭發動機噴管，其中，所述喉襯擴張段一體結構內部沿其中心線方向開設有貫通的第一通氣通道，所述第一通氣通道的出口端設有堵蓋。

如上所述的喉襯與擴張段一體的固體火箭發動機噴管，其中，所述喉襯擴張段一體結構的前段為喉襯部段，后段為擴張段；所述喉襯部段內部的通氣通道的直徑由大變小；所述擴張段內部的通氣通道為直徑由小變大的錐狀。

如上所述的喉襯與擴張段一體的固體火箭發動機噴管，其中，所述堵蓋粘接在所述擴張段通氣通道的內壁。

如上所述的喉襯與擴張段一體的固體火箭發動機噴管，其中，所述喉襯擴張段一體結構與所述背襯的連接處具有楔面連接部。