CN210738694U - 一种脉冲发动机级间隔离装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于脉冲固体火箭发动机技术领域，涉及一种脉冲发动机级间隔离装置。包括前端隔热层(1)、支架(2)、内隔热层(3)、后端隔热层(4)和金属破片(5)；本实用新型的级间隔离装置采用了椭球结构，其椭球圆心在后一脉冲侧，脉冲发动机前一脉冲工作压强大，后一脉冲工作压强小，相对于其他结构，如平板结构，对于承受同等大小的压强，椭球结构壁厚更小质量更轻，通过合理设计前后脉冲发动机装药结构，椭球结构占用的空间更小；金属破片采用“十”字型预制缺陷槽结构，其打开一致性好，可靠性高；级间隔离装置“四叶草”型结构通道，不会产生燃气壅塞，产生严重的燃气侧向冲刷，燃气通道流畅，脉冲发动机工作安全可靠。

Description

一种脉冲发动机级间隔离装置

技术领域

本实用新型属于脉冲固体火箭发动机技术领域，涉及一种脉冲发动机级间隔离装置。

背景技术

级间隔离装置位于脉冲发动机前一脉冲和后一脉冲燃烧室之间，其是脉冲固体火箭发动机(简称脉冲发动机)实现能量分配的有效手段之一，它关系到脉冲发动机脉冲方案的成败，对脉冲发动机的战术性能起决定性作用，并直接影响脉冲发动机的安全性、可靠性。脉冲发动机利用级间隔离装置将固体火箭发动机的燃烧室(装药)分成若干部分，为实现多次关机和启动提供必要条件，合理分配推力及各脉冲间隔时间，实现导弹在飞行弹道上的最优控制和发动机能量的最优管理，显著提高导弹的动力射程。相关分析显示，在同等条件下，采用双脉冲发动机作为动力系统的导弹，其末速度可提高20％，射程可增大约20％～30％，空域可扩大1.5～2倍^[1-2]，因此级间隔离技术是一种十分有效的能量管理途径。

从20世纪60年代开始，国外就在级间隔离技术获得了成果，在多种导弹型号上运用了此项技术，如美国的近程空地导弹(SRAM)AGM-69A/B、近程空地导弹(SRAM-2)AGM-131A/B、“标准”-3舰空导弹(SM-3)，俄罗斯“凯旋”C400地空导弹武器系统配置Kh-55改进型常规空地巡航导弹^[3]。

对于级间隔离技术的研究，国内从20世纪80年代开始的，在近几年，尤其是在背景型号的牵引下，随着级间隔离这项关键技术的突破，但与国外先进国家相比，仍存在较大差距，尤其是高品质级间隔离装置设计技术方面：相对于国外，我国设计的级间隔离装置有三个最大的不足，一是质量重、体积大，二是可实现的前后两级脉冲推力比小，三是可靠性不高。因此在两级推力比较大的小型双脉冲发动机领域就亟需一种新型实现大推力比、轻质量、小体积和高可靠性的脉冲发动机级间隔离装置。

发明内容

实用新型的目的

为解决国内难以实现两级推力比较大的小型双脉冲发动机应用问题，首先就应当有一型可实现大推力比、轻质量、小体积和高可靠性的脉冲发动机级间隔离装置，当前国内级间隔离装置普遍难以具备以上全部属性，因此需要有一新型脉冲发动机级间隔离装置。

实用新型技术方案

一种脉冲发动机级间隔离装置，其特征在于，包括前端隔热层1、支架2、内隔热层3、后端隔热层4和金属破片5；前端隔热层1、支架2、后端隔热层4沿轴向有一一对应的结构通道6；支架2是级间隔离装置主体部件，前端隔热层1通过模压工艺安装到支架2前端，后端隔热层4通过模压工艺安装到支架2后端，内隔热层3通过模压工艺安装到前端隔热层1、支架2、后端隔热层4的结构通道6内部；金属破片5通过轴向限位固定到后端隔热层4后端位置。

所述的级间隔离装置在轴向位置为椭球形结构，椭球圆心均在前端。

所述的结构通道6至少3个。

所述的结构通道6为“四叶草”型结构。

所述的金属破片5在后端外表面设置了“十”字型预制缺陷槽7。

所述的“十”字型预制缺陷槽7与结构通道6错开。

发明的有益效果

本实用新型的级间隔离装置采用了椭球结构，其椭球圆心在后一脉冲侧，脉冲发动机前一脉冲工作压强大，后一脉冲工作压强小，相对于其他结构，如平板结构，对于承受同等大小的压强，椭球结构壁厚更小质量更轻，通过合理设计前后脉冲发动机装药结构，椭球结构占用的空间更小；金属破片采用“十”字型预制缺陷槽结构，其打开一致性好，可靠性高；级间隔离装置“四叶草”型结构通道，不会产生燃气壅塞，产生严重的燃气侧向冲刷，燃气通道流畅，脉冲发动机工作安全可靠。

附图说明

图1本实用新型组件图

图2本实用新型结构示意图

具体实施方式

如图1所示，给出本实用新型的一种脉冲发动机级间隔离装置各组件。

一种脉冲发动机级间隔离装置，包括前端隔热层1、支架2、内隔热层3、后端隔热层4和金属破片5；前端隔热层1、支架2、后端隔热层4沿轴向有一一对应的结构通道6；支架2是级间隔离装置主体部件，前端隔热层1通过模压工艺安装到支架2前端，后端隔热层4通过模压工艺安装到支架2后端，内隔热层3通过模压工艺安装到前端隔热层1、支架2、后端隔热层4的结构通道6内部；金属破片5通过轴向限位固定到后端隔热层4后端位置。

如图2给出了所发明的一种脉冲发动机级间隔离装置组合之后的结构半剖示意图。

级间隔离装置前端隔热层1、支架2、内隔热层3、后端隔热层4和金属破片5等各组成部分均为椭球形结构，各组成部分椭球圆心在前侧，即为后一脉冲侧。

其中前端隔热层1、支架2、后端隔热层4等组成均开有结构通道6，金属破片5后侧(前一脉冲侧)有“十”字型预制缺陷槽7。

“十”字型预制缺陷槽7与结构通道6错开布置，且每一结构通道6应位于“十”字型预制缺陷槽7。

本发明的级间隔离装置在工作时，前一脉冲点火工作后，支架2和金属破片5在脉冲发动机需要承受极大的工作压强(20MPa～35MPa)而不发生结构破坏或形变，前隔热层1和后隔热层4需要防止前一脉冲产生的高温传导到后一脉冲燃烧室内，实现在前一脉冲工作时可靠承压功能；

前一脉冲工作结束，后一脉冲点火工作后，后一脉冲产生的高温较低压强(1.5MPa～4MPa)燃气经过内隔热层3结构通道6作用于金属破片5的背面，金属破片5沿“十”字型预制缺陷槽7打开，后一脉冲燃气进入到前一脉冲燃烧室内，实现在后一脉冲工作时可靠打开功能。

Claims (6)

1.一种脉冲发动机级间隔离装置，其特征在于，包括前端隔热层(1)、支架(2)、内隔热层(3)、后端隔热层(4)和金属破片(5)；前端隔热层(1)、支架(2)、后端隔热层(4)沿轴向有一一对应的结构通道(6)；支架(2)是级间隔离装置主体部件，前端隔热层(1)通过模压工艺安装到支架(2)前端，后端隔热层(4)通过模压工艺安装到支架(2)后端，内隔热层(3)通过模压工艺安装到前端隔热层(1)、支架(2)、后端隔热层(4)的结构通道(6)内部；金属破片(5)通过轴向限位固定到后端隔热层(4)后端位置。

2.如权利要求1所述的脉冲发动机级间隔离装置，其特征在于，所述的级间隔离装置在轴向位置为椭球形结构，椭球圆心均在前端。

3.如权利要求1所述的脉冲发动机级间隔离装置，其特征在于，所述的结构通道(6)至少3个。

4.如权利要求1所述的脉冲发动机级间隔离装置，其特征在于，所述的结构通道(6)为“四叶草”型结构。

5.如权利要求1所述的脉冲发动机级间隔离装置，其特征在于，所述的金属破片(5)在后端外表面设置了“十”字型预制缺陷槽(7)。

6.如权利要求5所述的脉冲发动机级间隔离装置，其特征在于，所述的“十”字型预制缺陷槽(7)与结构通道(6)错开。

Images