CN204253213U - 一种喉径可调的发动机喷管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种喉径可调的发动机喷管，它包括喷管壳体、塞锥体、喷管收敛段、喷管扩散段、蓄能机构和机械锁紧装置，塞锥体固定于喷管收敛段，喷管扩散段活动的设置在喷管喉部，蓄能机构和机械锁紧装置安装于喷管壳体上，喷管收敛段在发动机工作过程中能够在蓄能机构的作用下沿发动机轴向进行移动，从而实现塞锥体与喷管喉部相对位置的变化，最终实现喷管喉径的一次变换。本实用新型中的蓄能机构，实现塞锥体与喷管喉部相对位置的变化，能够改变发动机工作时的喉部直径，实现发动机大推力比。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种发动机喷管，尤其涉及一种喉径可调的发动机喷管。
背景技术
常规单室双推力固体火箭发动机的喉部直径不可以调节，不能实现两级发动机大推力比。为了实现大推力比的要求，需要对喉部直径进行调节。有人提出滑盘堵喉装置或者针栓式结构，但是此类装置结构复杂，需要伺服机构作动。
因此，需要提供一种新的技术方案来解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型需要解决的技术问题是提供一种喉径可调的发动机喷管，使得单室双推发动机两级推力比增大，达到需要的推力要求。
为解决本实用新型的技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
一种喉径可调的发动机喷管，它包括喷管壳体、塞锥体、喷管收敛段、喷管扩散段、蓄能机构和机械锁紧装置，所述塞锥体固定于喷管收敛段，所述喷管扩散段活动的设置在喷管喉部，所述蓄能机构和机械锁紧装置安装于喷管壳体上，所述喷管收敛段在发动机工作过程中能够在蓄能机构的作用下沿发动机轴向进行移动，从而实现塞锥体与喷管喉部相对位置的变化，最终实现喷管喉径的一次变换。
所述喷管壳体采用高强度合金钢。
所述塞锥体采用碳-碳编织材料。
所述蓄能机构由带圆孔的金属壳体和弹簧组成，所述弹簧在一定预紧力的作用下放置于金属壳体的圆孔内。
所述机械锁紧装置由活动销和定位孔组成，所述活动销位于喷管固定部分，所述定位孔位于喷管可活动部分；当蓄能机构动作时，带动定位孔运动至活动销的正下方，活动销卡入定位孔内，锁住喷管活动体。
本实用新型的喷管中设置蓄能机构，实现塞锥体与喷管喉部相对位置的变化，能够改变发动机工作时的喉部直径，使单室双推发动机两级推力比增大，达到需要的推力要求。
附图说明
图1为本实用新型的发动机助推级工作时的大喉径状态示意图。
图2为本实用新型的发动机续航级工作时的小喉径状态示意图。
图3为本实用新型的蓄能机构的放大结构示意图。
图4为本实用新型的机械锁紧装置的放大结构示意图。
其中，1、喷管壳体，2、喷管收敛段，3、喷管扩散段，4、塞锥体，5、蓄能机构，51、金属壳体，52、弹簧，6、机械锁紧装置，61、活动销，62、定位孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。以下实施例仅用于说明本实用新型，不用来限制本实用新型的保护范围。
本实用新型的一种喉径可调的发动机喷管，它包括喷管壳体1、塞锥体4、喷管收敛段2、喷管扩散段3、蓄能机构5和机械锁紧装置6，塞锥体4固定于喷管收敛段2，喷管扩散段3活动的设置在喷管喉部，蓄能机构5和机械锁紧装置6安装于喷管壳体1上，喷管收敛段2在发动机工作过程中能够在蓄能机构的作用下沿发动机轴向进行移动，从而实现塞锥体与喷管喉部相对位置的变化，最终实现喷管喉径的一次变换。
其中，喷管壳体1采用高强度合金钢，高强度合金钢采用30CrMnSiA，属中碳强度高，焊接性能较差。30CrMnSiA调质后有很高的强度和足够的韧性，淬透性也好
其中，塞锥体4采用碳-碳编织材料。碳-碳编织材料具有高比强度、高比刚度、优异的高温性能、出色的抗冲击损伤能力。
其中，喷管收敛段2和喷管扩散段3均采用碳布、高硅氧布复合缠绕。具有耐高温、抗拉强度高等优点。
参考图3，蓄能机构5由带圆孔的金属壳体51和弹簧52组成，弹簧52在一定预紧力的作用下放置于金属壳体51的圆孔内。当发动机工作在助推状态时，弹簧52处于拉伸状态，发动机推力（喷管扩散段3受到的力）和弹簧52的预紧力相当；当助推阶段工作结束后发动机推力变小，即喷管扩散段3受力变小，弹簧52的拉力大于喷管扩散段3受力，此时弹簧52带动喷管扩散段3向左运动，喷管喉径变小，当喷管扩散段3到达预定位置时激发机械锁紧装置6工作，锁定喷管扩散段3，达到小推力的续航状态。
参考图4，机械锁紧装置6由活动销61和定位孔62组成，活动销61位于喷管固定部分，定位孔62位于喷管可活动部分；当蓄能机构5动作时，带动定位孔62运动至活动销61的正下方，活动销61卡入定位孔62内，锁住喷管活动体。
参考图1，发动机助推级工作时的大喉径状态示意图，在发动机装配过程中，蓄能机构5具备一定的预紧力，当发动机助推段工作时，由于蓄能机构5预紧力不足以抵抗发动机在高压工作下产生的正压力，蓄能机构5带动喷管扩散段3向左移动，与塞锥体4形成相对面积最大的喉径，实现发动机高压强、大喉径状态下工作。
参考图2，发动机续航级工作时的小喉径状态示意图，助推段工作结束后，发动机急速泄压，蓄能机构5预紧力大于发动机工作过程中产生的正压力，蓄能机构5的预紧力带动喷管扩散段3向右运动并通过机械锁紧装置6锁紧，与塞锥体4形成相对面积最小的喉径，实现发动机低压强、小喉径状态下工作。
Claims (6)
1. 一种喉径可调的发动机喷管，其特征在于：它包括喷管壳体、塞锥体、喷管收敛段、喷管扩散段、蓄能机构和机械锁紧装置，所述塞锥体固定于喷管收敛段，所述喷管扩散段活动的设置在喷管喉部，所述蓄能机构和机械锁紧装置安装于喷管壳体上，所述喷管收敛段在发动机工作过程中能够在蓄能机构的作用下沿发动机轴向进行移动，从而实现塞锥体与喷管喉部相对位置的变化，最终实现喷管喉径的一次变换。
2.根据权利要求1所述的一种喉径可调的发动机喷管，其特征在于：所述喷管壳体采用高强度合金钢。
3.根据权利要求1所述的一种喉径可调的发动机喷管，其特征在于：所述塞锥体采用碳-碳编织材料。
4.根据权利要求1所述的一种喉径可调的发动机喷管，其特征在于：所述喷管收敛段和喷管扩散段均采用碳布、高硅氧布复合缠绕。
5.根据权利要求1所述的一种喉径可调的发动机喷管，其特征在于：所述蓄能机构由带圆孔的金属壳体和弹簧组成，所述弹簧在一定预紧力的作用下放置于金属壳体的圆孔内。
6.根据权利要求1所述的一种喉径可调的发动机喷管，其特征在于：所述机械锁紧装置由活动销和定位孔组成，所述活动销位于喷管固定部分，所述定位孔位于喷管可活动部分；当蓄能机构动作时，带动定位孔运动至活动销的正下方，活动销卡入定位孔内，锁住喷管活动体。
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| CN104454241A (zh) * | 2014-11-27 | 2015-03-25 | 江西洪都航空工业集团有限责任公司 | 一种喉径可调的发动机喷管 |
| CN106217921A (zh) * | 2016-07-25 | 2016-12-14 | 湖北三江航天江北机械工程有限公司 | 带喷管的发动机复合材料壳体一体成型方法 |
| CN106273599A (zh) * | 2016-07-25 | 2017-01-04 | 湖北三江航天江北机械工程有限公司 | 发动机复合材料壳体与喷管一体成型方法 |
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