CN209228488U - 一种微型超高压强固体脉冲姿控发动机 - Google Patents

Abstract

一种微型超高压强固体脉冲姿控发动机，包括壳体(1)，壳体(1)内部装有推进剂药柱(3)，发动机壳体(1)与推进剂药柱(3)之间设置衬层(2)，壳体(1)的一端装有点火器(8)，另一端装有喷管结构。本实用新型提供一种微型超高压强固体脉冲姿控发动机，在短时间内直接产生较大侧向推力作用于导弹弹体，使导弹在高空能够快速实现姿态调整，甚至大机动转弯，达到提升导弹的机动作战能力或有效躲避拦截的目的。

Description

一种微型超高压强固体脉冲姿控发动机

技术领域

本实用新型涉及一种导弹姿控用微型超高压强(一般30-40MPa)固体脉冲姿控发动机。

背景技术

姿控装置是飞行器进行姿态快速调整的动力装置，导弹在垂直弹射后为了实现快速大机动转弯,需要利用姿控发动机能够快速提供侧向力的能力来实现。目前国内外涉及使用姿态控制动力的装置主要是液体火箭发动机和固体姿控发动机。相比于液体推进剂姿控系统，固体姿控发动机具有结构简单、动态响应快速、可靠性高、可长期储存等优点。

由于导弹弹体空间布局的限制，固体姿控发动机正朝着小型化、轻型化的方向发展，但随之带来的是推力方面的限制。目前，导弹武器装备要求具有高机动、快速突防的性能，而固体姿控发动机作为导弹武器调姿直接力控制机构的核心功能部件，对其推力大小有一定的要求。因此，针对微小型固体姿控发动机推力不足的现状，设计了一种体积小、质量轻、响应快速且推力大的固体脉冲姿控发动机。

实用新型内容

本实用新型的技术解决问题是：提供一种微型超高压强固体脉冲姿控发动机，在短时间内直接产生较大侧向推力作用于导弹弹体，使导弹在高空能够快速实现姿态调整，甚至大机动转弯，达到提升导弹的机动作战能力或有效躲避拦截的目的。

本实用新型的技术解决方案是：一种微型超高压强固体脉冲姿控发动机，包括壳体，壳体内部装有推进剂药柱，发动机壳体与推进剂药柱之间设置衬层，壳体的一端装有点火器，另一端装有喷管结构。

优选的，所述的壳体为外壁带有法兰盘的多腔体结构，法兰盘用于将固体脉冲姿控发动机固定在弹体上；壳体的主腔体为圆锥台结构，用于安装推进剂药柱；圆锥台的两侧分别为点火器安装腔和喷管结构安装腔，其中喷管结构安装腔与主体腔的大端之间通过一个圆柱腔连通。

优选的，所述的主体腔为圆柱加圆锥台结构。

优选的，所述的壳体整体一次加工成型。

优选的，所述的法兰盘上加工有定位凸台用于固体脉冲姿控发动机安装时定位。

优选的，推进剂药柱通过贴壁浇注的方式固定在壳体主体腔内，药柱内孔为星形。

优选的，所述的推进剂药柱采用超高燃速推进剂。

优选的，点火器之间通过螺纹安装在壳体的点火器安装腔内，点火器与壳体之间采用硅橡胶密封圈密封。

优选的，所述的喷管结构包括扩张段和喉衬，喉衬通过胶粘剂粘接固定在扩张段的内侧。

优选的，喷管扩张段通过螺纹安装在壳体的喷管结构安装腔内，喷管扩张段与壳体之间采用硅橡胶密封圈密封。

优选的，喉衬采用抗冲刷耐烧蚀材料。

本实用新型与现有技术相比有益效果为：

本实用新型的微型超高压强固体脉冲姿控发动机，结构简单，动态响应快速，能够在超高压强下稳定的工作，不仅体积小(包络体积约)，质量轻(重量小于0.4Kg)，而且能够在短时间内产生较大的推力(2500N以上)，为导弹弹体提供所需的推力和总冲，从而提高导弹的机动性能，实现导弹大机动转弯，达到快速打击目标或迅速躲避拦截的目的。

附图说明

图1是微型超高压强固体脉冲姿控发动机的结构示意图；

图2是本实用新型的壳体结构示意图；

图3是药柱结构图；

图4是喷管结构图；

图中，1壳体；2衬层；3推进剂药柱；4密封圈Ⅰ；5扩张段；6喉衬；7密封圈Ⅱ；8点火器。

具体实施方式

下面结合附图及实例对本实用新型作详细说明。

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明。

图1中，本实用新型包括壳体1、衬层2、推进剂药柱3、密封圈Ⅰ4、扩张段5、喉衬6、密封圈Ⅱ7以及点火器8。发动机壳体1呈倒锥形，内部空间通过浇注装药的方式装有超高燃速推进剂药柱3。为了改善发动机壳体1与推进剂药柱3之间的粘接性能，它们之间设置有弹性体衬层2。发动机壳体1的小端通过螺纹连接的方式装有一个点火器8，且两者之间还安装有O型橡胶密封圈Ⅱ7来保证连接结构的密封性能。在发动机壳体1的大端通过螺纹连接的方式装有喷管结构(扩张段5和喉衬6)，喷管扩张段5与壳体1之间还通过O型橡胶密封圈Ⅰ4来保证连接结构的密封性能。喷管喉衬6通过胶粘剂粘接在扩张段5的内侧，考虑到喉径部位存在高温烧蚀和粒子冲刷，因此喉衬6采用耐烧蚀材料。当点火器8接收到点火信号后，迅速工作，引燃推进剂药柱3，在极短时间内产生高温高压燃气，燃气经喷管喷出产生较大推力，从而为发动机提供指定的推力和总冲，以使弹头完成快速机动。

图2中，发动机壳体1采用整体一次加工成型的方式，壳体采用合金钢材料，可加工性好，可以承受较高的工作压强，能够满足结构强度需要。壳体1圆锥段处设计有法兰盘，法兰盘上设有4个连接固定通孔，用于将固体脉冲姿控发动机固定在导弹弹体上。壳体1上还加工有凸台用于脉冲发动机安装时定位。

图3中，推进剂药柱3采用星孔内孔燃烧药形，能够满足发动机药柱快速燃烧、推力平稳且较大的性能要求，装药采用浇注后再插芯成形的工艺来保证星形药柱的完整性。

图4中，发动机的喷管由扩张段5和喉衬6组合而成，它们之间通过胶粘剂粘接固定并保证高温下的密封性。喷管结构为典型的拉瓦尔喷管，其中，喉衬6为冲刷烧蚀最严重的部位，选用抗冲刷耐烧蚀材料。

该微型超高压强固体脉冲姿控发动机的工作原理是：当导弹需要实现大机动转弯时，系统发出点火指令，使点火器发火工作，瞬间引燃推进剂药柱，药柱工作产生高温高压热燃气，热燃气经喷管喷出产生推力，从而为发动机提供所需的侧向推力，以使弹体完成快速机动，有效提高导弹的机动作战效能和生存能力。

本实用新型未详细说明部分属于本领域技术人员公知常识。

Claims (11)

1.一种微型超高压强固体脉冲姿控发动机，其特征在于：包括壳体(1)，壳体(1)内部装有推进剂药柱(3)，发动机壳体(1)与推进剂药柱(3)之间设置衬层(2)，壳体(1)的一端装有点火器(8)，另一端装有喷管结构。

2.根据权利要求1所述的一种微型超高压强固体脉冲姿控发动机，其特征在于：所述的壳体(1)为外壁带有法兰盘的多腔体结构，法兰盘用于将固体脉冲姿控发动机固定在弹体上；壳体(1)的主腔体为圆锥台结构，用于安装推进剂药柱(3)；圆锥台的两侧分别为点火器安装腔和喷管结构安装腔，其中喷管结构安装腔与主体腔的大端之间通过一个圆柱腔连通。

3.根据权利要求2所述的一种微型超高压强固体脉冲姿控发动机，其特征在于：所述的主体腔为圆柱加圆锥台结构。

4.根据权利要求2或3所述的微型超高压强固体脉冲姿控发动机，其特征在于：所述的壳体(1)整体一次加工成型。

5.根据权利要求2所述的微型超高压强固体脉冲姿控发动机，其特征在于：所述的法兰盘上加工有定位凸台用于固体脉冲姿控发动机安装时定位。

6.根据权利要求2所述的微型超高压强固体脉冲姿控发动机，其特征在于：推进剂药柱(3)通过贴壁浇注的方式固定在壳体(1)主体腔内，药柱内孔为星形。

7.根据权利要求1或2或5所述的微型超高压强固体脉冲姿控发动机，其特征在于：所述的推进剂药柱(3)采用超高燃速推进剂。

8.根据权利要求2所述的微型超高压强固体脉冲姿控发动机，其特征在于：点火器(8)之间通过螺纹安装在壳体(1)的点火器安装腔内，点火器(8)与壳体(1)之间采用硅橡胶密封圈密封。

9.根据权利要求1或2所述的微型超高压强固体脉冲姿控发动机，其特征在于：所述的喷管结构包括扩张段(5)和喉衬(6)，喉衬(6)通过胶粘剂粘接固定在扩张段(5)的内侧。

10.根据权利要求9所述的微型超高压强固体脉冲姿控发动机，其特征在于：喷管扩张段(5)通过螺纹安装在壳体(1)的喷管结构安装腔内，喷管扩张段(5)与壳体(1)之间采用硅橡胶密封圈密封。

11.根据权利要求9所述的微型超高压强固体脉冲姿控发动机，其特征在于：喉衬(6)采用抗冲刷耐烧蚀材料。