[發明專利]一種性能主動調控的分裝組合固體火箭發動機及工作方法

在審

• 申請號: 202310428237.9
• 申請日: 2023-04-20
• 公開（公告）號: CN116378856A
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 王革;楊帥;楊銘;王富祺;王志邦;陳焱;楊海威;關奔
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: F02K9/86
• 分類號: F02K9/86;F02K9/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種性能主動調控的分裝組合固體火箭發動機，其特征在于：包括依次連接設置的封蓋(1)、富燃燃燒室(2)、流量調節裝置(3)、富氧燃燒室(4)、混燃室(5)、尾噴管(6)及位于富燃燃燒室(2)內部的點火裝置(15)；

所述流量調節裝置(3)包括收斂段(7)、滑盤式流量調節閥(13)、擴張段(11)、電機固定架(8)、旋轉伺服電機(12)、控制板(9)、星型齒輪減速器(10)、星型傳動齒輪(14)；所述滑盤式流量調節閥(13)共兩個滑盤閥，每個滑盤閥的中心設有內凹圓形孔用于放置球軸承(18)，通過旋轉軸(19)連接，兩個滑盤閥之間密封且可相互轉動；所述旋轉伺服電機(12)通過星型齒輪減速器(10)與星型傳動齒輪(14)相連；所述旋轉伺服電機(12)與電機固定架(8)通過安裝在流量調節裝置(3)收斂段(7)末端的法蘭盤固定；所述控制板(9)與旋轉伺服電機(12)相連，用于控制旋轉伺服電機(12)的旋轉角度。

2.根據權利要求1所述的一種性能主動調控的分裝組合固體火箭發動機，其特征在于：所述封蓋(1)與富燃燃燒室(2)通過一體化設計澆筑成一個整體，富燃燃燒室(2)與流量調節裝置(3)上游通過法蘭盤連接；所述富氧燃燒室(4)與混燃室(5)及尾噴管(6)通過一體化設計澆筑成一個整體，富氧燃燒室(4)與流量調節裝置(3)下游通過法蘭盤連接。

3.根據權利要求2所述的一種性能主動調控的分裝組合固體火箭發動機，其特征在于：所述富燃燃燒室(2)內裝填富燃固體推進劑(16)；富氧燃燒室(4)內裝填富氧固體推進劑(17)；富氧燃燒室(4)之后連接混燃室(5)，使富燃固體推進劑(16)和富氧固體推進劑(17)的燃氣充分摻混并燃燒。

4.根據權利要求1所述的一種可實現性能主動調控的分裝組合固體火箭發動機，其特征在于：所述右端滑盤閥固定不可轉動，左端滑盤閥通過伺服機構驅動星型傳動齒輪(14)進行旋轉，用于控制流經流量調節裝置(3)的流道面積。

5.根據權利要求4所述的一種性能主動調控的分裝組合固體火箭發動機，其特征在于：所述流量調節裝置(3)的擴張段(11)與不可轉動滑盤閥一體化設計，左側可轉動滑盤閥與流量調節裝置(3)的收斂段(7)密封連接且可相對轉動，在兩個滑盤閥一周分別各設有四個通氣孔，且兩個滑盤閥的四個通氣孔位置正對。

6.根據權利要求1所述的一種性能主動調控的分裝組合固體火箭發動機，其特征在于：所述流量調節裝置(3)內截面為“漸縮-突擴”的形式。

7.根據權利要求1至6任意一項所述的一種性能主動調控的分裝組合固體火箭發動機的工作方法，其特征在于：發動機開始工作，富燃燃燒室(2)中的富燃固體推進劑(16)自持燃燒產生富燃燃氣；富燃燃氣進入到富氧燃燒室(4)中，引燃富氧固體推進劑(17)，耦合燃燒反應在富燃燃氣與富氧燃氣之間發生；未完全反應的富燃燃氣和富氧燃氣，在混燃室(5)中；調節發動機推力時，通過控制板(9)控制驅動機構旋轉伺服電機(12)的旋轉角度，同時通過星型傳動齒輪(14)旋轉滑盤閥，調整流量調節裝置(3)的有效喉道面積，改變壓強，調節推力。