CN111894762A - 一种瞬态爆轰脉冲发动机及径向多脉冲推力矢量装置 - Google Patents
一种瞬态爆轰脉冲发动机及径向多脉冲推力矢量装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111894762A CN111894762A CN202010649620.3A CN202010649620A CN111894762A CN 111894762 A CN111894762 A CN 111894762A CN 202010649620 A CN202010649620 A CN 202010649620A CN 111894762 A CN111894762 A CN 111894762A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- engine
- pulse
- electrode
- transient
- detonation pulse
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000005474 detonation Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 title claims abstract description 30
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000002360 explosive Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 15
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims abstract description 8
- TZRXHJWUDPFEEY-UHFFFAOYSA-N Pentaerythritol Tetranitrate Chemical compound [O-][N+](=O)OCC(CO[N+]([O-])=O)(CO[N+]([O-])=O)CO[N+]([O-])=O TZRXHJWUDPFEEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 3
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 3
- RBGOCSKFMWMTRZ-UHFFFAOYSA-M potassium picrate Chemical compound [K+].[O-]C1=C([N+]([O-])=O)C=C([N+]([O-])=O)C=C1[N+]([O-])=O RBGOCSKFMWMTRZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 claims 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K7/00—Plants in which the working fluid is used in a jet only, i.e. the plants not having a turbine or other engine driving a compressor or a ducted fan; Control thereof
- F02K7/02—Plants in which the working fluid is used in a jet only, i.e. the plants not having a turbine or other engine driving a compressor or a ducted fan; Control thereof the jet being intermittent, i.e. pulse-jet
- F02K7/075—Plants in which the working fluid is used in a jet only, i.e. the plants not having a turbine or other engine driving a compressor or a ducted fan; Control thereof the jet being intermittent, i.e. pulse-jet with multiple pulse-jet engines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
Abstract
本发明公开了一种瞬态爆轰脉冲发动机及径向多脉冲推力矢量装置，发动机包括发动机本体，发动机本体两端分别设置有喷口密封体、封头体，发动机本体内安装有加强套，封头体内侧设置有绝缘体；所述加强套内装填有猛炸药；所述绝缘体内安装有等离子点火具、混合点火药，等离子点火具上连接有电极、电极；所述等离子点火具和混合点火药结合构成微米级线宽桥箔含能等离子点火具器件；所述径向多脉冲推力矢量装置包括金属本体和沿金属本体径向均匀分布多个瞬态爆轰脉冲发动机。本发明的瞬态爆轰脉冲发动机的工作时间小于30ms，可在高过载和飞行体旋转速度可达300转/秒环境下工作。
Description
技术领域
本发明涉及一种应用在身管发射的高速旋转飞行器，特别是一种瞬态爆轰脉冲发动机及径向多脉冲推力矢量装置。
背景技术
径向脉冲喷流直接力控制的基本原理是在弹丸质心附近布置多个脉冲发动机，依靠脉冲发动机喷出的高速燃气流直接产生的径向反作用控制力，快速修正弹丸的飞行轨迹。这种修正方法具有系统简单、成本低廉等优点，是常规身管发射飞行器智能化改造的常用体制。
现有装药的脉冲发动机基本结构如图1所示，是由发动机本体10，火箭药柱10-1，药柱挡板10-2，封头10-3，电点火药包10-4，多孔药柱隔板10-5，电极a、电极b所组成。其工作原理是：由电极a、电极b接通启动电源时电点火药包10-4点燃，点燃的火药气流通过药柱挡板10-2中内孔，进入药柱10-1的内径，点燃药柱内径圆柱面积的药面产生高压、高温燃气流，经多孔药柱隔板10-5由喷管高速喷出形成推力。发动机工作时间是药柱内径圆柱面积的药面燃烧开始，燃气不断的由喷管高速喷出，内径燃烧柱面不断扩大(由内径向外径燃烧)，至药柱完全燃烧完为止的时间。
现有脉冲发动机属于固体装药的脉冲发动机，从启动点火到工作结束工作时间较长，其工作时间一般大于30ms，使得飞行旋转体径向姿态控制精度低，进而也就影响了飞行体落点的精度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种瞬态爆轰脉冲发动机及径向多脉冲推力矢量装置，瞬态爆轰脉冲发动机的工作时间小于30ms，可在高过载和飞行体旋转速度可达300转/秒环境下工作。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种瞬态爆轰脉冲发动机，包括发动机本体，发动机本体两端分别设置有喷口密封体、封头体，发动机本体内安装有加强套，封头体内侧设置有绝缘体；所述加强套内装填有猛炸药；所述绝缘体内安装有等离子点火具、混合点火药，等离子点火具上连接有电极A、电极B；所述等离子点火具和混合点火药结合构成微米级线宽桥箔含能等离子点火具器件。
进一步的，所述的混合点火药采用KK点火药+PETN，KK点火药+RDX，或者是苦味酸钾点火药+PETN。
进一步的，所述的猛炸药选择PETN或RDX猛炸药。
进一步的，所述等离子点火具是在绝缘板上采用真空溅射金属镀膜工艺或采用印刷线路板工艺制作的离子点火具器件。
进一步的，所述离子点火具器件包括a、b电极焊盘，两个电极焊盘上的凸起之间设置有一微米级线宽金属桥箔线，微米级线宽金属桥箔线将a、b电极短路，a、b电极焊盘对应焊接电极A、电极B引出线。
进一步的，所述微米级线宽金属桥箔线的电阻值小于等于1mΩ。
本发明还提供一种径向多脉冲推力矢量装置，包括金属本体和瞬态爆轰脉冲发动机。
进一步的，所述金属本体径向均匀分布多个瞬态爆轰脉冲发动机。
进一步的，所述金属本体中心孔安装多个瞬态爆轰脉冲发动机智能控制电路系统。
与现有技术相比，本发明的显著优点为：本发明的瞬态爆轰脉冲发动机可精确控制工作时间≤30ms，可在高过载和飞行体旋转速度可达300转/秒环境下工作；本发明还提供一种由所述瞬态爆轰脉冲发动机组成的径向多脉冲推力矢量装置。
附图说明
图1为现有装药的脉冲发动机基本结构图。
图2为本发明的瞬态爆轰脉冲发动机结构图。
图3为本发明采用的等离子点火具放大图。
图4为本发明的径向多脉冲推力矢量装置结构图。
具体实施方式
如图2所示，本发明的一种瞬态爆轰脉冲发动机，由发动机本体20，加强套20-1，等离子点火具20-2，绝缘体20-3，混合点火药20-4，猛炸药20-5，喷口密封体20-6，封头体20-7，电极A，电极B所组成。
发动机本体20内安装有加强套20-1，加强套20-1内装填有猛炸药20-5；绝缘体20-3内安装有等离子点火具20-2、混合点火药20-4，以及等离子点火具20-2上连接有电极A，电极B。
所述的等离子点火具20-2和混合点火药20-4构成一种微米级桥箔含能等离子点火具器件；等离子点火具20-2是在绝缘板上采用真空溅射金属镀膜工艺或采用印刷线路板工艺制作的离子点火具器件，参看图3所示，其中离子点火具器件有两种电路图形，参看图3中的图(C)、图(D)；图(C)、图(D)中黑色面是金属薄膜电路图形，a、b是电极焊盘，金属薄膜
凸起之间有一微米级线宽金属桥箔线，微米级线宽金属桥箔线将a、b电极短路，a、b电极之间的微米级线宽金属桥箔线的电阻值≤1mΩ，等离子点火具20-2上的a、b电极焊盘对应焊接电极A、电极B引出线；当电极A、电极B两端接通有≥20V电源，此时微米级线宽金属桥箔线瞬时通有大电流放电，微米级线宽金属桥箔线同时被汽化成高压、高温金属等离子气态冲击波，等离子气态冲击波激发混合点火药20-4形成爆轰波在猛炸药20-5中传播形成强爆轰波；猛炸药20-5所形成的强爆轰波压力剪切加强套20-1底部及喷口密封体20-6喷出形成脉冲爆轰波推力。
参照附图4所示，是本发明的径向多脉冲推力矢量装置结构图，该装置由金属本体100，多个独立瞬态爆轰脉冲发动机20组成。所述的金属本体100径向均匀分布多个瞬态爆轰脉冲发动机20；本实施例采用8个瞬态爆轰脉冲发动机20组成径向多脉冲推力矢量装置；所述金属本体100中心的大孔可以安装多脉冲推力矢量控制智能电路系统板30。
以上所述仅是本发明的一种实际实施方式，在此基础上做出的一些更改和变形也应视为在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种瞬态爆轰脉冲发动机，包括发动机本体(20)，发动机本体(20)两端分别设置有喷口密封体(20-6)、封头体(20-7)，其特征在于：发动机本体(20)内安装有加强套(20-1)，封头体(20-7)内侧设置有绝缘体(20-3)；所述加强套(20-1)内装填有猛炸药(20-5)；所述绝缘体(20-3)内安装有等离子点火具(20-2)、混合点火药(20-4)，等离子点火具(20-2)上连接有电极A、电极B；所述等离子点火具(20-2)和混合点火药(20-4)结合构成微米级线宽桥箔含能等离子点火具器件。
2.根据权利要求1所述的瞬态爆轰脉冲发动机，其特征在于：所述的混合点火药(20-4)采用KK点火药+PETN，KK点火药+RDX，或者苦味酸钾点火药+PETN混合药。
3.根据权利要求1所述的瞬态爆轰脉冲发动机，其特征在于：所述的猛炸药(20-5)为PETN或RDX猛炸药。
4.根据权利要求1所述的瞬态爆轰脉冲发动机，其特征在于：所述等离子点火具(20-2)是在绝缘板上采用真空溅射金属镀膜工艺或采用印刷线路板工艺制作的离子点火具器件。
5.根据权利要求4所述的瞬态爆轰脉冲发动机，其特征在于：所述离子点火具器件包括a、b电极焊盘，两个电极焊盘上的凸起之间设置有一微米级线宽金属桥箔线，微米级线宽金属桥箔线将a、b电极短路，a、b电极焊盘对应焊接电极A、电极B引出线。
6.根据权利要求5所述的瞬态爆轰脉冲发动机，其特征在于：所述微米级线宽金属桥箔线的电阻值小于等于1mΩ。
7.一种径向多脉冲推力矢量装置，其特征在于：包括金属本体(100)和权利要求1～5任意一项所述的瞬态爆轰脉冲发动机。
8.根据权利要求7所述的径向多脉冲推力矢量装置，其特征在于：所述金属本体(100)径向均匀分布多个瞬态爆轰脉冲发动机。
9.根据权利要求7所述的径向多脉冲推力矢量装置，其特征在于：所述金属本体(100)中心孔安装多脉冲推力矢量控制智能电路系统板(30)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010649620.3A CN111894762B (zh) | 2020-07-08 | 2020-07-08 | 一种瞬态爆轰脉冲发动机及径向多脉冲推力矢量装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010649620.3A CN111894762B (zh) | 2020-07-08 | 2020-07-08 | 一种瞬态爆轰脉冲发动机及径向多脉冲推力矢量装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111894762A true CN111894762A (zh) | 2020-11-06 |
| CN111894762B CN111894762B (zh) | 2021-09-21 |
Family
ID=73191912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010649620.3A Active CN111894762B (zh) | 2020-07-08 | 2020-07-08 | 一种瞬态爆轰脉冲发动机及径向多脉冲推力矢量装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111894762B (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1472433A (zh) * | 2003-07-14 | 2004-02-04 | 中国科学院力学研究所 | 射流增压式推力可控脉冲爆轰发动机及提高其推力的方法 |
| CN102249830A (zh) * | 2011-06-21 | 2011-11-23 | 南京理工大学 | 硅杯聚能Al/CuO复合薄膜点火桥和点火桥阵列 |
| CN102260125A (zh) * | 2011-06-21 | 2011-11-30 | 南京理工大学 | 介电式Al/CuO复合薄膜含能电点火桥和点火桥阵列 |
| CN202900445U (zh) * | 2012-09-17 | 2013-04-24 | 浙江大学 | 使用等离子体发生器实现点火的硼基固体燃料推进器 |
| CN104481732A (zh) * | 2014-10-19 | 2015-04-01 | 赵晴堂 | 阵列多点集爆式脉冲爆震发动机 |
| CN104776759A (zh) * | 2015-04-01 | 2015-07-15 | 南京理工大学 | SCB集成Al/MxOy纳米含能复合薄膜的电爆换能元 |
| CN107013369A (zh) * | 2017-04-27 | 2017-08-04 | 江苏大学 | 一种开闭式旋转爆轰发动机单向起爆装置 |
| RU2649494C1 (ru) * | 2017-05-22 | 2018-04-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГУ им. М.Ф. Решетнева) | Импульсный детонационный ракетный двигатель |
| CN110793407A (zh) * | 2019-11-27 | 2020-02-14 | 山西宸润隆科技有限责任公司 | 高能量电容储能等离子点火具数码电雷管 |
-
2020
- 2020-07-08 CN CN202010649620.3A patent/CN111894762B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1472433A (zh) * | 2003-07-14 | 2004-02-04 | 中国科学院力学研究所 | 射流增压式推力可控脉冲爆轰发动机及提高其推力的方法 |
| CN102249830A (zh) * | 2011-06-21 | 2011-11-23 | 南京理工大学 | 硅杯聚能Al/CuO复合薄膜点火桥和点火桥阵列 |
| CN102260125A (zh) * | 2011-06-21 | 2011-11-30 | 南京理工大学 | 介电式Al/CuO复合薄膜含能电点火桥和点火桥阵列 |
| CN202900445U (zh) * | 2012-09-17 | 2013-04-24 | 浙江大学 | 使用等离子体发生器实现点火的硼基固体燃料推进器 |
| CN104481732A (zh) * | 2014-10-19 | 2015-04-01 | 赵晴堂 | 阵列多点集爆式脉冲爆震发动机 |
| CN104776759A (zh) * | 2015-04-01 | 2015-07-15 | 南京理工大学 | SCB集成Al/MxOy纳米含能复合薄膜的电爆换能元 |
| CN107013369A (zh) * | 2017-04-27 | 2017-08-04 | 江苏大学 | 一种开闭式旋转爆轰发动机单向起爆装置 |
| RU2649494C1 (ru) * | 2017-05-22 | 2018-04-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГУ им. М.Ф. Решетнева) | Импульсный детонационный ракетный двигатель |
| CN110793407A (zh) * | 2019-11-27 | 2020-02-14 | 山西宸润隆科技有限责任公司 | 高能量电容储能等离子点火具数码电雷管 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111894762B (zh) | 2021-09-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102168631B (zh) | 一种铝膜隔板装置及应用铝膜隔板装置的脉冲固体发动机 | |
| CN101012786A (zh) | 一种高频脉冲爆震发动机及其控制方法 | |
| EP1942270B1 (en) | Timing control system for pulse detonation engines | |
| CN110714855B (zh) | 一种推力实时可控、可重复点火与熄火的电控动力装置 | |
| US9605932B2 (en) | Gas generators, launch tubes including gas generators and related systems and methods | |
| US3038303A (en) | Thrust termination in solid propellant rockets | |
| US7988103B2 (en) | Solid state supersonic flow actuator and method of use | |
| CN112066417B (zh) | 一种消除飞行过程中陀螺力矩的旋转爆震燃烧方法 | |
| CN107620652A (zh) | 一种多脉冲推力可调固体推进器 | |
| CN112196692B (zh) | 一种电极可燃推力连续可调的富燃电控固体冲压发动机 | |
| US20070151254A1 (en) | Method and apparatus for supersonic and shock noise reduction in aircraft engines using pneumatic corrugations | |
| WO2016062155A1 (zh) | 阵列多点集爆式脉冲爆震发动机 | |
| CN111894762B (zh) | 一种瞬态爆轰脉冲发动机及径向多脉冲推力矢量装置 | |
| US2933889A (en) | Thrust cut-off apparatus for rocket motors | |
| CN102536515A (zh) | 一种航空微型脉冲爆震式发动机 | |
| CN101852146A (zh) | 新型氢氧小发动机头部 | |
| KR20150094606A (ko) | 조합된 스티어링 및 항력-저감 디바이스 | |
| RU2401413C1 (ru) | Способ отделения разгонного двигателя бикалиберной ракеты и ракета для его реализации | |
| US2870376A (en) | Electrical apparatus | |
| CN216205707U (zh) | 一种具有自主赋旋功能的脉冲推力姿控装置 | |
| CN109425266A (zh) | 基于Al/MxOy含能薄膜的叉指结构换能元 | |
| CN111350615A (zh) | 一种适用于垂直发射飞行器的整体式转弯装置 | |
| CN116044605A (zh) | 一种固体燃料冲压旋转爆震组合动力系统 | |
| CN217686888U (zh) | 基于脉冲姿控发动机的全程控制飞行器 | |
| RU2197707C1 (ru) | Способ стрельбы ракетой и ракета для его осуществления |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20230804 Address after: No. 1-90, Industrial Concentration Zone, Tangquan Street, Pukou District, Nanjing City, Jiangsu Province, 211801 Patentee after: Qingmu Engineering Technology Co.,Ltd. Address before: 210094 No. 200, Xiaolingwei, Jiangsu, Nanjing Patentee before: NANJING University OF SCIENCE AND TECHNOLOGY |