CN208106595U - 一种新型端面固体推进剂装药 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型端面固体推进剂装药，包括燃烧室壳体、绝热层、包覆套、人工脱粘层、药柱和缓冲垫。本实用新型与现有技术相比优点在于：可以防止药柱固化、冷却时体积收缩对包覆套和绝热层撕扯，造成绝热层损坏，优化了绝热层结构，减小了绝热层所占体积，为增大了有效装药质量腾出了空间。虽然人工脱粘的方式使药柱在燃烧室内的固定牢靠性能有所下降，绝热层内壁面的锥形结构可以阻止药柱在燃烧室发生轴向移动，同时在装药后端面装缓冲层，实现了对药柱多重固定，防止其在发动机加速阶段产生轴向移动，撞击燃烧室壳体，造成损坏。

Description

一种新型端面固体推进剂装药

技术领域

本实用新型涉及固体火箭冲压发动机领域，具体是指一种新型端面固体推进剂装药。

背景技术

随着飞行器对发动机要求的不断提高，以及飞行器技术的发展，固体火箭冲压发动机以其比冲高、体积小、重量轻、结构紧凑、成本较低等优势成为发展方向。固体火箭冲压发动机的工作过程是：助推器在地面点火，在很短时间内约5s将整个导弹加速到一定的马赫数，并与导弹巡航级分离；然后固体火箭冲压发动机中的助推器装药点火，将导弹继续加速至转级马赫数，当补燃室内的压力下降到设定值时，启动转级程序，燃气发生器点火，燃气发生器喷嘴堵盖打开抛出，富燃燃气经燃气发生器喷嘴喷射进入补燃室与空气掺混燃烧，直至燃气发生器中的贫氧推进剂燃烧完毕，这一阶段固体火箭冲压发动机提供的推力使得导弹持续加速、爬升至巡航马赫数和巡航高度。

固体火箭冲压发动机的燃气发生器为一个采用贫氧推进剂的固体火箭发动机，其内部装药必须在发动机制造阶段完成，需经浇注、固化成型、冷却等一系列工艺过程，当前的装药方式将药柱、包覆套、绝热层和燃烧室壳体内壁粘接在一起，形成一个整体。由于药柱在固化成型、冷却后尺寸出现一定量的收缩，药柱收缩会对包覆套、绝热层产生撕扯，导致包覆层、绝热层损坏，对燃烧室的热防护和燃烧过程造成不良影响。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型旨在提供一种新型端面固体推进剂装药。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：一种新型端面固体推进剂装药，包括从外到内依次设置的燃烧室壳体、绝热层、包覆套、人工脱粘层和药柱，所述的燃烧室壳体后部设有用于对所述绝热层、包覆套、人工脱粘层和药柱进行固定的缓冲垫。

作为优选，所述的燃烧室壳体是装药的容器和燃烧空间，是一个圆筒体形空腔，其尾部带一个喷管，所述的燃烧室壳体的形状和尺寸可以根据需要进行设计。

作为优选，所述的绝热层头部是半球形，厚度均匀，所述的绝热层主体部分是圆筒体形，其外表面为圆柱面，内壁面为圆锥面，厚度从半球形与圆筒形交界处开始往后增厚，到后端面达到最大厚度，绝热层外表面粘接固定在燃烧室壳体内壁面上。

作为优选，所述的包覆套与绝热层头部内壁面粘接，所述的包覆套是位于绝热层和人工脱粘层(之间的薄层，包覆套轴向长度是所述绝热层长度的三分之一。

作为优选，所述的人工脱粘层包于所述药柱的外表面，与药柱形成一体，人工脱粘层的头部圆球形部分的外表面与包覆套粘接固定。

作为优选，所述的绝热层、包覆套、人工脱粘层、药柱的端面平齐，由于包覆套轴向长度较短，所述的绝热层与人工脱粘层之间未覆套的部位存在间隙。

本实用新型与现有技术相比的优点在于：在药柱头部，表面的人工脱粘层与绝热层之间的通过包覆套粘接，对药柱进行固定；在药柱其余部位，表面的人工脱粘与绝热层之间保留间隙，可以防止药柱固化、冷却时体积收缩对包覆套和绝热层撕扯，造成绝热层损坏。端面燃烧过程由燃烧室从后往前逐渐推进，燃烧室壳体耐受高温持续时间由前往后逐渐增大，热防护要求也由前往后逐渐提高。绝热层内壁采用圆锥形曲面，厚度从前到后逐渐加大，与单一厚度的绝热层相比，本实用新型优化了绝热层结构，减小了绝热层所占体积，为增大了有效装药质量腾出了空间。虽然人工脱粘的方式使药柱在燃烧室内的固定牢靠性能有所下降，绝热层内壁面的锥形结构可以阻止药柱在燃烧室发生轴向移动，同时在装药后端面装缓冲层，实现了对药柱多重固定，防止其在发动机加速阶段产生轴向移动，撞击燃烧室壳体，造成损坏。

附图说明

图1是本实用新型一种新型端面固体推进剂装药的剖视图。

如图所示：1、燃烧室壳体，2、绝热层，3、包覆套，4、人工脱粘层，5、药柱，6、缓冲垫，7、间隙。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。

结合附图，一种新型端面固体推进剂装药，包括从外到内依次设置的燃烧室壳体1、绝热层2、包覆套3、人工脱粘层4和药柱5，所述的燃烧室壳体1后部设有用于对所述绝热层2、包覆套3、人工脱粘层4和药柱5进行固定的缓冲垫6。

所述的燃烧室壳体1是装药的容器和燃烧空间，是一个圆筒体形空腔，其尾部带一个喷管，所述的燃烧室壳体1的形状和尺寸可以根据需要进行设计。

所述的绝热层2头部是半球形，厚度均匀，所述的绝热层2主体部分是圆筒体形，其外表面为圆柱面，内壁面为圆锥面，厚度从半球形与圆筒形交界处开始往后增厚，到后端面达到最大厚度，绝热层2外表面粘接固定在燃烧室壳体1内壁面上。

所述的包覆套3与绝热层2头部内壁面粘接，所述的包覆套3是位于绝热层2和人工脱粘层(4之间的薄层，包覆套3轴向长度是所述绝热层2长度的三分之一。

所述的人工脱粘层4包于所述药柱5的外表面，与药柱5形成一体，人工脱粘层4的头部圆球形部分的外表面与包覆套3粘接固定。

所述的绝热层2、包覆套3、人工脱粘层4、药柱5的端面平齐，由于包覆套3轴向长度较短，所述的绝热层2与人工脱粘层4之间未覆套的部位存在间隙7。

所述的缓冲垫6是圆环形，位于燃烧室壳体1后部，喷管前部，对所述绝热层2、包覆套3、人工脱粘层4、药柱5进行固定，防止发动机加速阶段，药柱5往燃烧室后部滑动，撞击燃烧室壳体1，并对绝热层2、包覆套3、人工脱粘层4产生撕扯破坏。

所述得药柱5采用端面燃烧方式，燃烧过程从后往前逐渐推进，燃烧室壳体1后段耐受高温持续时间由前往后逐渐增大，热防护要求由前往后逐渐提高，所述绝热层2内壁为圆锥形曲面，厚度从前到后逐渐加大，可以满足燃烧室壳体1各轴向位置对热防护的不同要求，优化了绝热层2结构，减小了绝热层2所占体积，为增大有效装药质量腾出了空间。

所述的人工脱粘层4与绝热层2大面积脱离，防止了药柱5固化、冷却时体积收缩对绝热层2撕扯，造成绝热层2损坏，绝热层2内壁面的锥形结构可以阻止药柱5发生轴向移动，同时在装药后端面装缓冲层，防止其在发动机加速阶段产生轴向移动，撞击燃烧室壳体1，造成损坏。

以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种新型端面固体推进剂装药，其特征在于：包括从外到内依次设置的燃烧室壳体(1)、绝热层(2)、包覆套(3)、人工脱粘层(4)和药柱(5)，所述的燃烧室壳体(1)后部设有用于对所述绝热层(2)、包覆套(3)、人工脱粘层(4)和药柱(5)进行固定的缓冲垫(6)。

2.根据权利要求1所述的一种新型端面固体推进剂装药，其特征在于：所述的燃烧室壳体(1)是装药的容器和燃烧空间，是一个圆筒体形空腔，其尾部带一个喷管，所述的燃烧室壳体(1)的形状和尺寸可以根据需要进行设计。

3.根据权利要求1所述的一种新型端面固体推进剂装药，其特征在于：所述的绝热层(2)头部是半球形，厚度均匀，所述的绝热层(2)主体部分是圆筒体形，其外表面为圆柱面，内壁面为圆锥面，厚度从半球形与圆筒形交界处开始往后增厚，到后端面达到最大厚度，绝热层(2)外表面粘接固定在燃烧室壳体(1)内壁面上。

4.根据权利要求1所述的一种新型端面固体推进剂装药，其特征在于：所述的包覆套(3)与绝热层(2)头部内壁面粘接，所述的包覆套(3)是位于绝热层(2)和人工脱粘层(4)之间的薄层，包覆套(3)轴向长度是所述绝热层(2)长度的三分之一。

5.根据权利要求1所述的一种新型端面固体推进剂装药，其特征在于：所述的人工脱粘层(4)包于所述药柱(5)的外表面，与药柱(5)形成一体，人工脱粘层(4)的头部圆球形部分的外表面与包覆套(3)粘接固定。

6.根据权利要求1所述的一种新型端面固体推进剂装药，其特征在于：所述的绝热层(2)、包覆套(3)、人工脱粘层(4)、药柱(5)的端面平齐，由于包覆套(3)轴向长度较短，所述的绝热层(2)与人工脱粘层(4)之间未覆套的部位存在间隙(7)。