CN212054925U - 一种小型固体火箭发动机点火装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型适用于小型固体火箭发动机技术领域，提供了一种小型固体火箭发动机点火装置，包括：设于推进剂药柱内的壳体，所述壳体设有沿其长度方向分布的内孔；与所述壳体一端可拆卸连接的顶盖，所述顶盖设有与所述内孔连通的安装孔；电爆管，所述电爆管安装于所述安装孔；设于所述内孔的点火药；以及与所述壳体另一端连接的喷嘴，所述喷嘴设有与所述内孔连通的喷孔，所述喷嘴的一端设有与所述内孔连通的喷孔并相对所述推进剂药柱伸出。本实用新型提供的小型固体火箭发动机点火装置在点火时不会产生固体喷出物，避免了固体喷出物堵塞发动机的喷管，使点火安全性能好。
Description
技术领域
本实用新型涉及小型固体火箭发动机技术领域，具体涉及一种小型固体火箭发动机点火装置。
背景技术
目前，头部满装填的小型固体火箭发动机需要设置用于点燃推进剂药柱的点火器，而通常的点火器采用包裹点火药的塑料药盒，点火器在点火时，点火器通过引燃点火药引爆塑料药盒来引燃推进剂药柱，从而给发动机提供动力。
现有技术中，小型固体火箭发动机在点火时，点火器的点火药引燃后，由于点火器的塑料药盒引爆后会产生固体喷出物，固体喷出物从发动机的喷管喷出时容易堵塞发动机的喷管而引起爆炸，安全性能差。
实用新型内容
本实用新型提供一种小型固体火箭发动机点火装置，旨在解决现有技术的小型固体火箭发动机点火装置在点火时容易产生固体喷出物堵塞喷管，安全性能差的问题。
本实用新型是这样实现的，提供一种小型固体火箭发动机点火装置，包括：
设于推进剂药柱内的壳体，所述壳体设有沿其长度方向分布的内孔；
与所述壳体一端可拆卸连接的顶盖，所述顶盖设有与所述内孔连通的安装孔；
电爆管，所述电爆管安装于所述安装孔；
设于所述内孔的点火药；以及
与所述壳体另一端连接的喷嘴，所述喷嘴的一端设有与所述内孔连通的喷孔并相对所述推进剂药柱伸出。
优选的，所述壳体与所述推进剂药柱浇注成一体。
优选的，所述壳体的外表面包覆有绝热层，所述绝热层隔离所述壳体和所述推进剂药柱。
优选的，所述小型固体火箭发动机点火装置还包括设于所述内孔的自由容积填充块，所述自由容积填充块位于所述电爆管与所述点火药之间和/或所述点火药与所述喷嘴之间，所述自由容积填充块设有沿所述内孔的轴向分布的中心孔。
优选的，所述自由容积填充块粘接于所述内孔的内表面。
优选的，所述自由容积填充块由玻璃纤维和酚醛混合模压制成。
优选的，所述小型固体火箭发动机点火装置还包括设于所述电爆管与所述顶盖之间缝隙的密封圈。
优选的，所述小型固体火箭发动机点火装置还包括：
密封件，所述密封件设于所述喷嘴并用于密封所述喷孔。
优选的，所述喷孔包括沿所述喷嘴的轴向分布的轴向喷孔、以及设置于所述喷嘴的周侧面的若干个周向喷孔。
优选的，所述壳体与所述顶盖通过螺纹连接，且所述壳体与所述顶盖的螺纹连接处涂覆螺纹密封胶。
本实用新型提供的小型固体火箭发动机点火装置通过设置具有一内孔的壳体，在壳体的一端安装顶盖，在壳体的另一端安装喷嘴，并将点火药设置在壳体的内孔，将电爆管安装在顶盖，无需在封装点火药的壳体内部设置引线，且便于电爆管的导线的布置，大大降低了工艺难度和封装难度，尤其适用于要求头部点火的头部满装填发动机；而且，小型固体火箭发动机点火装置在点火时，利用电爆管引燃点火药，点火药引燃后再通过喷嘴点燃推进剂药柱，使小型固体火箭发动机点火装置点火时无需引爆壳体即可点燃推进剂药柱，使得该小型固体火箭发动机点火装置点火时不会产生固体喷出物，从而避免固体喷出物堵塞发动机的喷管，使点火安全性能好。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的小型固体火箭发动机点火装置的结构示意图；
图2为图1中局部A的放大图；
图3为图1中局部B的放大图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型实施例提供的小型固体火箭发动机点火装置利用电爆管引燃点火药，点火药引燃后通过喷嘴点燃推进剂药柱，小型固体火箭发动机点火装置点火时无需引爆壳体即可点燃推进剂药柱，使得该小型固体火箭发动机点火装置点火时不会产生固体喷出物，从而避免固体喷出物堵塞发动机的喷管，使点火安全性能好；且无需在封装点火药的壳体内部设置引线，且便于电爆管的导线的布置，大大降低了工艺难度和封装难度。
请参照图1-图3，本实用新型实施例提供一种小型固体火箭发动机点火装置，包括：设于推进剂药柱10内的壳体1，壳体1设有沿其长度方向分布的内孔11；与壳体1一端可拆卸连接的顶盖2，顶盖2设有与内孔11连通的安装孔21；电爆管3，电爆管3安装于安装孔21；设于内孔11的点火药4；以及与壳体1的另一端连接的喷嘴5，喷嘴5的一端设有与内孔11连通的喷孔并相对推进剂药柱10伸出。
本实用新型实施例中，小型固体火箭发动机点火装置在点火时，电爆管3的导线31通电后引燃点火药4，点火药4引燃后产生高温高压燃烧产物，高温高压燃烧产物通过喷嘴5的喷孔点燃发动机燃烧室的推进剂药柱10，推进剂药柱10燃烧以给小型固体火箭发动机提供动力。通过将电爆管3与点火药4分开布置，小型固体火箭发动机点火装置在点火时，电爆管3通电爆开后利用内孔11引燃点火药4，点火药4引燃产生的高温高压燃烧产物经内孔11并通过喷嘴5引燃推进剂药柱10，点火时无需引爆壳体1即可点燃推进剂药柱10，使得该小型固体火箭发动机点火装置点火时不会产生固体喷出物，从而避免固体喷出物堵塞发动机的喷管而引起爆炸，使得点火安全性能好。而且，通过将电爆管3设置在壳体1的外部，并将点火药4设置在壳体1内部，电爆管3通过壳体1的内孔11引燃点火药4，无需在封装点火药的壳体1内部设置引线，且便于电爆管3的导线的布置，大大降低了工艺难度和封装难度。
本实用新型实施例中，壳体1由金属材料加工成型，壳体1也可以由其它耐高温材料制成。其中，内孔11沿壳体1的长度方向贯穿，使壳体1的两端相互贯通。
作为本实用新型的一个实施例，壳体1与推进剂药柱10浇注成一体，使得壳体1无需额外增加固定措施，且确保壳体1与推进剂药柱10固定牢固，防止壳体1与推进剂药柱10脱离。
作为本实用新型的一个实施例，壳体1的外表面包覆有绝热层6，绝热层6隔离壳体1和推进剂药柱10。其中，绝热层6可采用硬质绝热层机加工后粘接在壳体1的外表面或采用软质绝热层贴片硫化成型于壳体1的外表面。通过设置绝热层6进行隔热，避免发动机在工作过程中热传导导致点火药4在装药时初温上升，从而提高安全性能。
本实用新型实施例中，由于顶盖2与壳体1的一端可拆卸连接，在壳体1与推进剂药柱10浇注时，无需在壳体1安装顶盖2，便于壳体1与推进剂药柱10的浇注。当顶盖2与壳体1的一端连接时，顶盖2的安装孔21与壳体1的内孔11正对，使顶盖2的安装孔21与壳体1的内孔11相连通。除本实施例外，顶盖2与壳体1还可以一体成型或者顶盖2与壳体1直接套接。
作为本实用新型的一个实施例，壳体1与顶盖2通过螺纹连接，且壳体1与顶盖2之间的螺纹连接处涂覆螺纹密封胶。一方面，壳体1与顶盖2通过螺纹连接，使得壳体1与顶盖2组装方便，便于拆装；另一方面，在壳体1与顶盖2之间的螺纹面涂覆螺纹密封胶，使得壳体1与顶盖2螺纹连接处具有良好的气密性，确保点火时的所需初始压力。
作为本实用新型的一个实施例，小型固体火箭发动机点火装置还包括设于电爆管3与顶盖2之间缝隙的密封圈7。本实施例中，密封圈7为O型密封圈。通过设置密封圈7密封电爆管3与顶盖2之间缝隙，使得电爆管3与顶盖2之间具有良好的气密性，进一步提高点火装置的密封性，从而进一步确保点火时的初始压力，且对点火药4起到防潮作用，进而延长小型固体火箭发动机点火装置的储存时间。
作为本实用新型的一个实施例，小型固体火箭发动机点火装置还包括设于内孔11的自由容积填充块8，自由容积填充块8位于电爆管3与点火药4之间和/或点火药4与喷嘴5之间，自由容积填充块8设有与内孔11的轴向分布的中心孔81。其中，自由容积填充块8设有与内孔11可以同轴设置，也可以不同轴设置。
本实用新型实施例中，自由容积填充块8可以设置于电爆管3与点火药4之间，使得电爆管3可以直接引燃点火药4；自由容积填充块8也可以设置在点火药4与喷嘴5之间，自由容积填充块8还可以同时设置于电爆管3与点火药4之间以及点火药4与喷嘴5之间，从而通过设置自由容积填充块8来调节内孔11的自由容积，进而可以实现对点火压力峰值调节，便于可以根据实际需要控制点火速度，同时可以降低电爆管3能量损失，确保点火的可靠性。
作为本实用新型的一个实施例，自由容积填充块8可以采用一段式，两段式或多段组合形式，可以根据实际需要进行设置。
其中，图1中所示的自由容积填充块8设置于电爆管3与点火药4之间，电爆管3通电后爆开并产生高温燃烧产物，电爆管3的燃烧产物通过自由容积填充块8的中心孔81后引燃点火药4，点火药4引燃并产生高温燃烧产物，点火药4产生的高温燃烧产物从喷嘴5的喷孔喷出并点燃推进剂药柱10，从而实现推进剂药柱10的点火。
本实用新型实施例中，点火药4为中心开孔的环状结构，使点火药4可以充分燃烧，且可直接将点火药4装入壳体1的内孔11，便于点火药4的安装。本实施例中，点火药4由硼硝酸钾(BPN)制成，除此之外，点火药4也可以由其它火药制成。
作为本实用新型的一个实施例，自由容积填充块8由玻璃纤维和酚醛混合模压制成。利用玻璃纤维及酚醛良好的绝缘性、耐热性及抗腐蚀性，且玻璃纤维和酚醛机械强度高，确保自由容积填充块8良好的形态，从而提高点火控制的可靠性。
作为本实用新型的一个实施例，自由容积填充块8粘接于内孔11的内表面，使得自由容积填充块8稳固固定在内孔11的内表面。
本实用新型实施例中，由于喷嘴5的一端相对推进剂药柱10伸出，使喷嘴5的喷孔位于推进剂药柱10端部的一侧，从而使喷嘴5从推进剂药柱10的一端引燃推进剂药柱10，且便于喷嘴5的组装。其中，壳体1的长度小于推进剂药柱10的长度，使得壳体1完全内埋在推进剂药柱10内部。其中，除本实施例外，喷嘴5也可以完全设置在推进剂药柱10的内部，使喷嘴5从推进剂药柱10的内孔表面引燃推进剂药柱10。
作为本实用新型的一个实施例，喷孔包括沿喷嘴5的轴向分布的轴向喷孔51以及沿所述喷嘴5的周侧面设置的若干个周向喷孔52。其中，周向喷孔52为三个以上。点火药4引燃后产生的高温燃烧产物冲开密封件9，使密封件9脱离喷嘴5，同时，点火药4燃烧产生的高温燃烧产物通过喷嘴5的轴向喷孔51及周向喷孔52喷出并点燃推进剂药柱10，从而实现推进剂药柱10的点火。
本实施例中，通过在喷嘴5设置轴向喷孔51以及周向喷孔52，通过调整喷嘴5的周向喷孔51及轴向喷孔52之间的孔径，使得喷嘴5尽可能镂空，从而使喷嘴5在烧蚀过程中无固体飞出物，避免喷嘴5燃烧掉渣堵塞发动机的喷管。
作为本实用新型的一个实施例，喷嘴5采用铝合金材料制成。
作为本实用新型的一个实施例，小型固体火箭发动机点火装置还包括设于喷嘴5并用于密封喷孔的密封件9。
具体的，密封件9用于密封喷嘴5的周向喷孔51及轴向喷孔52，从而实现点火药4的密封保存，防止点火药4回潮，从而延长点火药4的储存时间。其中，密封件9可以为薄纸、薄铝箔等可燃烧密封件。当电爆管3引燃点火药4时，点火药4的高温燃烧产物冲开密封件9，使密封件9脱离喷嘴5，从而使点火药4产生的高温燃烧产物能从喷嘴5的喷孔喷出并点燃推进剂药柱10，且点火药4的高温燃烧产物引燃密封件9，使密封件9燃烧完全，从而避免堵塞发动机的喷管。
本实用新型的小型固体火箭发动机点火装置在组装时，首先将绝热层6包覆于壳体1的外表面，然后将包覆绝热层6的壳体1一端与顶盖2通过螺纹连接，并且在壳体1与顶盖2的螺纹连接处涂覆螺纹密封胶并清理溢胶，然后将壳体1与推进剂药柱10浇注成一体，在浇注时，壳体1的喷嘴5的喷孔处需安装工艺堵盖，防止推进剂进入壳体1内部。完成浇注后，采用胶水将自由容积填充块8粘接在内孔11内，待自由容积填充块8的胶水固化后装入点火药4，然后将喷嘴5安装到壳体1的一端，安装喷嘴5时，将喷嘴5的螺纹表面涂密封胶，确保壳体1与喷嘴5的螺纹连接处良好的气密性。完成喷嘴5安装后，将密封件9通过胶水粘接于喷嘴5，并在顶盖2的安装孔21工艺电爆管堵头以安装开展气密测试，密封测试合格后，将工艺电爆管堵头替换电爆管3安装到顶盖2，并安装密封圈7密封，从而实现该小型固体火箭发动机点火装置的组装。
本实用新型实施例提供的小型固体火箭发动机点火装置通过设置具有一内孔的壳体，在壳体的一端安装顶盖，在壳体的另一端安装喷嘴，将点火药设置在壳体的内孔，并将电爆管安装在顶盖。小型固体火箭发动机点火装置点火时，利用电爆管引燃点火药，点火药引燃后通过喷嘴点燃推进剂药柱，使小型固体火箭发动机点火装置点火时无需引爆壳体即可点燃推进剂药柱，使得该小型固体火箭发动机点火装置点火时不会产生固体喷出物，从而避免固体喷出物堵塞发动机的喷管而引起爆炸，使点火安全性能好。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种小型固体火箭发动机点火装置，其特征在于，包括：
设于推进剂药柱内的壳体，所述壳体设有沿其长度方向分布的内孔；
与所述壳体一端可拆卸连接的顶盖，所述顶盖设有与所述内孔连通的安装孔；
电爆管，所述电爆管安装于所述安装孔；
设于所述内孔的点火药；以及
与所述壳体另一端连接的喷嘴，所述喷嘴的一端设有与所述内孔连通的喷孔并相对所述推进剂药柱伸出。
2.根据权利要求1所述的小型固体火箭发动机点火装置，其特征在于，所述壳体与所述推进剂药柱浇注成一体。
3.根据权利要求1或2所述的小型固体火箭发动机点火装置，其特征在于，所述壳体的外表面包覆有绝热层，所述绝热层隔离所述壳体和所述推进剂药柱。
4.根据权利要求1所述的小型固体火箭发动机点火装置，其特征在于，所述小型固体火箭发动机点火装置还包括设于所述内孔的自由容积填充块，所述自由容积填充块位于所述电爆管与所述点火药之间和/或所述点火药与所述喷嘴之间，所述自由容积填充块设有沿所述内孔的轴向分布的中心孔。
5.根据权利要求4所述的小型固体火箭发动机点火装置，其特征在于，所述自由容积填充块粘接于所述内孔的内表面。
6.根据权利要求4或5所述的小型固体火箭发动机点火装置，其特征在于，所述自由容积填充块由玻璃纤维和酚醛混合模压制成。
7.根据权利要求1所述的小型固体火箭发动机点火装置，其特征在于，所述小型固体火箭发动机点火装置还包括设于所述电爆管与所述顶盖之间缝隙的密封圈。
8.根据权利要求1所述的小型固体火箭发动机点火装置，其特征在于，所述小型固体火箭发动机点火装置还包括：
密封件，所述密封件设于所述喷嘴并用于密封所述喷孔。
9.根据权利要求1或8所述的小型固体火箭发动机点火装置，其特征在于，所述喷孔包括沿所述喷嘴的轴向分布的轴向喷孔、以及设置于所述喷嘴的周侧面的若干个周向喷孔。
10.根据权利要求1所述的小型固体火箭发动机点火装置，其特征在于，所述壳体与所述顶盖通过螺纹连接，且所述壳体与所述顶盖的螺纹连接处涂覆螺纹密封胶。
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Cited By (2)
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| CN116486673A (zh) * | 2023-06-21 | 2023-07-25 | 中国人民解放军国防科技大学 | 一种固体火箭与水火箭集成的二级模型火箭 |
| CN116486673B (zh) * | 2023-06-21 | 2023-08-29 | 中国人民解放军国防科技大学 | 一种固体火箭与水火箭集成的二级模型火箭 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |