CN104975985A - 固体火箭发动机点火试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种固体火箭发动机点火试验装置，喷管壳体套在喷管的外壁面，连接环由两个半环铰接，其两端有带通孔的耳片，耳片被螺栓拧紧的连接环形成环状结构紧固在喷管壳体外壁面上，喷管堵盖上开有与喷管出口外壁面等径圆槽，连接环和喷管堵盖之间的喷管壳体外壁面上设置有环形凸台，对称设置的螺栓组件穿过连接环和喷管堵盖，且连接环和喷管堵盖被螺栓组件两端的螺母限位，喷管出口伸入圆槽内且与圆槽底面密封配合，连接环被环形凸台在轴向上限位，喷管堵盖的内端面在靠近喷管出口内壁面处沿内壁面周向开有环形三角槽，点火具固定在喷管堵盖的内端面上且与喷管同轴。本发明能可靠连接不同打开压强的堵盖，试验便捷，实验成本低廉。

Description

固体火箭发动机点火试验装置

技术领域

本发明属于固体火箭发动机试验研究领域，特别是一种固体火箭发动机点火试验装置。

背景技术

固体火箭发动机点火是机理复杂的瞬态过程，包括点火燃气流动、药柱加热、药柱局部点燃、火焰传播以及室压建立等复杂的非定常过程。固体火箭发动机点火瞬态过程一直是备受关注的研究重点，点火装置的合理设计关系到火箭发动机能否正常工作，点火瞬态过程发生异常，如出现过大点火延迟、过高压强峰值、不能可靠点燃主装药等，则会导致发动机工作失效。

尾部点火器具有结构简单、安装维护方便、发动机质量比高等优点。与头部点火器相比，尾部点火器的燃气喷射方式和流动特征都有较大区别。借鉴头部点火器相关设计经验公式进行点火药量的计算并不能够满足尾部点火器的设计需求，进行相应的尾部点火器点火试验十分必要。此外，固体火箭发动机在点火前，一般需要在喷管喉部或扩张段设置堵盖，其主要作用是在点火初期使燃烧室密闭，获得较高的燃烧室压强，有利于缩短点火延迟时间，加快火焰传播。不同的堵盖打开压强对点火过程影响较大，设计合理的堵盖打开压强关系到点火过程的顺利进行。因此有必要针对不同的堵盖打开压强进行试验验证，如何方便地进行堵盖与喷管出口间的可靠连接是需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够可靠连接不同打开压强的喷管堵盖，便于不同点火药量下堵盖打开压强试验的验证，且试验便捷，实验成本低廉的固体火箭发动机点火试验装置。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种固体火箭发动机点火试验装置，包括喷管壳体、连接环、螺栓组件、喷管堵盖和点火具，喷管壳体套在喷管的外壁面，连接环由两个半环铰接，其两端有带通孔的耳片，耳片被螺栓拧紧的连接环形成环状结构紧固在喷管壳体外壁面上，喷管堵盖上开有与喷管出口外壁面等径圆槽，连接环和喷管堵盖之间的喷管壳体外壁面上设置有环形凸台，对称设置的螺栓组件穿过连接环和喷管堵盖，且连接环和喷管堵盖被螺栓组件两端的螺母限位，喷管出口伸入圆槽内且与圆槽底面密封配合，连接环被环形凸台在轴向上限位，喷管堵盖的内端面在靠近喷管出口内壁面处沿内壁面周向开有环形三角槽，点火具固定在喷管堵盖的内端面上且与喷管同轴。

本发明与现有技术相比，其显著优点：

(1)本发明针对不同的设计指标，在保证其他尺寸不变的前提下，可根据试验需求通过跟换不同的喷管堵盖来改变喷管堵盖上环形三角槽深度来调节堵盖打开压强，并且易于拆卸安装。

(2)本发明在喷管出口端面和喷管堵盖之间使用密封圈进行密封，在一定程度上降低了对喷管出口端面和堵盖壁面的粗糙度要求。

(3)本发明点火具通过螺纹连接固定在喷管堵盖上，可根据试验需求更换点火具，且更换方便。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1是本发明固体火箭发动机点火试验装置的结构剖视图。

图2是本发明固体火箭发动机点火试验装置连接环的结构示意图。

图3是本发明固体火箭发动机点火试验装置喷管堵盖的结构示意图。

具体实施方式

结合图1～图3：

本发明一种固体火箭发动机点火试验装置，包括喷管壳体实用新型1实用新型、连接环实用新型2实用新型、螺栓组件实用新型3实用新型、喷管堵盖实用新型5实用新型和点火具实用新型6实用新型，喷管壳体实用新型1实用新型套在喷管的外壁面，连接环实用新型2实用新型由两个半环铰接，其两端有带通孔的耳片，耳片被螺栓拧紧的连接环实用新型2实用新型形成环状结构紧固在喷管壳体实用新型1实用新型外壁面上，喷管堵盖实用新型5实用新型上开有与喷管出口外壁面等径圆槽，连接环实用新型2实用新型和喷管堵盖实用新型5实用新型之间的喷管壳体实用新型1实用新型外壁面上设置有环形凸台，对称设置的螺栓组件实用新型3实用新型穿过连接环实用新型2实用新型和喷管堵盖实用新型5实用新型，且连接环实用新型2实用新型和喷管堵盖实用新型5实用新型被螺栓组件实用新型3实用新型两端的螺母限位，喷管出口伸入圆槽内且与圆槽底面密封配合，连接环实用新型2实用新型被环形凸台在轴向上限位，喷管堵盖实用新型5实用新型的内端面在靠近喷管出口内壁面处沿内壁面周向开有环形三角槽，点火具实用新型6实用新型固定在喷管堵盖的内端面上且与喷管同轴。

点火具实用新型6实用新型通过尾部的外螺纹与喷管堵盖实用新型5实用新型内端面上的螺纹孔螺纹连接。

喷管堵盖实用新型5实用新型与喷管出口处的端面通过喷管堵盖实用新型5实用新型上环形凹槽内的密封圈实用新型4实用新型密封。

密封圈实用新型4实用新型的高度大于环形凹槽的深度。

根据试验要求，将点火具6通过螺纹拧入喷管堵盖5螺纹孔中，拧紧。将连接环2打开套在喷管壳体1外壁面上，螺栓穿过连接环2上的耳片，通过螺母拧紧，并且螺母底部设置垫片，这样连接环2就形成圆环结构套于喷管壳体1外壁面上。喷管堵盖5为圆板状结构，喷管堵盖5有与喷管出口外壁面等径的圆形槽，用于喷管堵盖5与喷管出口处的径向定位。密封圈4由喷管堵盖5内端面上环形凹槽定位。喷管堵盖5由螺栓组件6及连接环2配合使用紧固安装在喷管出口处，螺栓组件从连接环2上通孔穿入再由喷管堵盖5上通孔穿出，再拧上两端的螺母，随着螺母拧紧，连接环2会沿轴向向喷管出口方向移动，此时通过喷管壳体1上环形凸台对连接环2进行限位，当螺母拧紧到预定紧固力时，连接环2与喷管壳体1上环形凸台间面面接触，喷管堵盖5压缩密封圈4，使出口处达到密封要求。在保证其他尺寸不变的前提下，只需通过改变喷管堵盖5上环形三角槽深度模拟不同的堵盖打开压强，点火具与喷管堵盖间使用螺纹连接，方便更换点火具。

本发明能够应用于固体火箭发动机点火试验。设计结构简单、性能可靠、便于加工制造装配，具有一定的应用前景和经济价值。

Claims (4)

1.一种固体火箭发动机点火试验装置，其特征在于，包括喷管壳体(1)、连接环(2)、螺栓组件(3)、喷管堵盖(5)和点火具(6)，喷管壳体(1)套在喷管的外壁面，连接环(2)由两个半环铰接，其两端有带通孔的耳片，耳片被螺栓拧紧的连接环(2)形成环状结构紧固在喷管壳体(1)外壁面上，喷管堵盖(5)上开有与喷管出口外壁面等径圆槽，连接环(2)和喷管堵盖(5)之间的喷管壳体(1)外壁面上设置有环形凸台，对称设置的螺栓组件(3)穿过连接环(2)和喷管堵盖(5)，且连接环(2)和喷管堵盖(5)被螺栓组件(3)两端的螺母限位，喷管出口伸入圆槽内且与圆槽底面密封配合，连接环(2)被环形凸台在轴向上限位，喷管堵盖(5)的内端面在靠近喷管出口内壁面处沿内壁面周向开有环形三角槽，点火具(6)固定在喷管堵盖的内端面上且与喷管同轴。

2.根据权利要求1所述的固体火箭发动机点火试验装置，其特征在于，所述点火具(6)通过尾部的外螺纹与喷管堵盖(5)内端面上的螺纹孔螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的固体火箭发动机点火试验装置，其特征在于，所述喷管堵盖(5)与喷管出口处的端面通过喷管堵盖(5)上环形凹槽内的密封圈(4)密封。

4.根据权利要求3所述的固体火箭发动机点火试验装置，其特征在于，所述密封圈(4)的高度大于环形凹槽的深度。