CN107201971B - 带喷管的固体火箭发动机壳体组件 - Google Patents

带喷管的固体火箭发动机壳体组件 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种带喷管的固体火箭发动机壳体组件，包括管状的塑料壳体、以及由石膏制成的喷管，所述喷管通过浇筑成型固定于喷管的第一端内，且喷管的中部设置有喉衬，所述塑料壳体的第一端内壁上设置有环形槽；所述环形槽中设置有卡环，所述卡环的部分嵌在喷管中；或者所述环形槽中不设置卡环，所述喷管上一体浇筑形成有环形凸缘，所述环形凸缘嵌在环形槽中。本发明带喷管的固体火箭发动机壳体组件，其采用塑料制造壳体，同时采用石膏制造喷管，石膏浇筑于塑料壳体端部中，固定可靠性好，同时塑料壳体具有结构简单，重量轻，制造成本低等优点。

Description

带喷管的固体火箭发动机壳体组件
技术领域
本发明涉及一种中小型火箭发动机，特别涉及一种中小型火箭发动机的壳体。
背景技术
固体火箭发动机(Solid propellant rocket engine)为使用固体燃料的火箭发动机，又称固体推进剂火箭发动机。固体推进剂点燃后在燃烧室中燃烧，化学能转化为热能，生产高温高压的燃烧产物。燃烧产物流经喷管，在其中膨胀加速，热能转变为动能，以高速从喷管排出而产生推力。
现有的中小型固体火箭发动机的壳体通常采用金属材料制造，金属材料强度和耐高温性能较好，但是金属壳体存在加工复杂、材料成本和制造成本较高的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种带喷管的固体火箭发动机壳体组件，其采用塑料材料制造壳体，以解决金属壳体存在加工复杂、材料成本和制造成本高的技术问题。
本发明带喷管的固体火箭发动机壳体组件，包括管状的塑料壳体、以及由石膏制成的喷管，所述喷管通过浇筑成型固定于塑料壳体的第一端内，且喷管的中部设置有喉衬，所述塑料壳体的第一端内壁上设置有环形槽；
所述环形槽中设置有卡环，所述卡环的部分嵌在喷管中；或者所述环形槽中不设置卡环，所述喷管上一体浇筑形成有环形凸缘，所述环形凸缘嵌在环形槽中。
进一步，所述塑料壳体的第二端内壁上设置有堵头固定环槽。
进一步，所述塑料壳体由PPR或PPH材料制成。
本发明的有益效果：
本发明带喷管的固体火箭发动机壳体组件，其采用塑料壳体代替现有的金属壳体，同时采用石膏材料形成的喷管，石膏浇筑于塑料壳体端部中，固定可靠性好，且壳体的第一端内设置有环形凹槽，环形凹槽中的卡环能进一步提高喷管与塑料壳体的连接可靠性，使喷管在承受高压燃气推力时不会从塑料壳体上脱落；同时塑料壳体具有结构简单，重量轻，制造成本低等优点。
附图说明
图1为本发明带喷管的固体火箭发动机壳体组件的一种结构示意图；
图2为本发明带喷管的固体火箭发动机壳体组件的另一种结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
如图1所示，本实施例带喷管的固体火箭发动机壳体组件，包括管状的塑料壳体1、以及由石膏制成的喷管2，所述喷管通过浇筑成型固定于塑料壳体的第一端内，且喷管的中部设置有喉衬3，所述塑料壳体的第一端内壁上设置有环形槽；
所述环形槽中设置有卡环4，所述卡环的部分嵌在喷管中。当然在不同实施例中，如图2所示，所述环形槽中还可以不设置卡环，而是在喷管上一体浇筑形成环形凸缘，环形凸缘嵌在环形槽中。
本实施例中的塑料壳体由PPR(polypropylene random，共聚聚丙烯)材料制成，当然在不同实施例中塑料壳体还可由PPH(Polyproplyene-Homo，均聚聚丙烯)等其他塑料材料制成。
本实施例带喷管的固体火箭发动机壳体组件，其采用塑料壳体代替现有的金属壳体，同时采用石膏材料形成的喷管，石膏浇筑于塑料壳体端部中，固定可靠性好，且壳体的第一端内设置有环形凹槽，环形凹槽中的卡环能进一步提高喷管与塑料壳体的连接可靠性，使喷管在承受高压燃气推力时不会从塑料壳体上脱落；且环形凹槽还能增强喷管与塑料壳体间的密封性能；同时塑料壳体具有结构简单，重量轻，制造成本低的优点。
本实施例带喷管的固体火箭发动机壳体组件，其喷管的收敛段初始状态是零度，但在发动机开始工作后，喷管的收敛段在高温高压燃气的不断冲刷消磨状态下，会形成一个自适应β半角的收敛段。
本实施例带喷管的固体火箭发动机壳体组件，适用于单孔管状或星形状、车轮形状、树枝形状等内侧面燃烧、燃气不直接接触塑料壳体的药柱，塑料壳体不会被燃气高温损坏。由于其结构简单可靠、重量轻、成本低廉，便于大批量生产。
本实施例带喷管的固体火箭发动机壳体组件，塑料壳体的第二端内壁上设置有堵头固定环槽5。在向塑料壳体中填充固体药柱后，需要在塑料壳体的第二端内浇筑固定药柱的堵头。本改进中堵头固定环槽5内可设置卡环以增强堵头与塑料壳体的连接可靠性，或者在浇注堵头时可在堵头固定环槽5中形成防止堵头脱落的环形凸缘；且环形凹槽还能增强堵头与塑料壳体间的密封性能。同时对于手动填充药柱的情况，堵头固定环槽5还可作为药柱填充高度的定位参考。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种带喷管的固体火箭发动机壳体组件，其特征在于：包括管状的塑料壳体、以及由石膏制成的喷管，所述喷管通过浇筑成型固定于塑料壳体的第一端内，且喷管的中部设置有喉衬，所述塑料壳体的第一端内壁上设置有环形槽；
所述环形槽中设置有卡环，所述卡环的部分嵌在喷管中；或者所述环形槽中不设置卡环，所述喷管上一体浇筑形成有环形凸缘，所述环形凸缘嵌在环形槽中；
所述喷管的收敛段初始状态是零度。
2.根据权利要求1所述的带喷管的固体火箭发动机壳体组件，其特征在于：所述塑料壳体的第二端内壁上设置有堵头固定环槽。
3.根据权利要求1所述的带喷管的固体火箭发动机壳体组件，其特征在于：所述塑料壳体由PPR或PPH材料制成。
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