[发明专利]锥阀固定式固体火箭冲压发动机燃气流量调节装置

说明书

本发明公开了一种锥阀固定式固体火箭冲压发动机燃气流量调节装置。燃烧室与圆筒形空心阀杆相连，锥阀与空心阀杆以凹槽形式紧固连接，在圆筒结构端面的临近位置开有两个相对的喷管孔；活动喷管外缘有部分外螺纹，此部分外螺纹与固定基座的内螺纹啮合，活动喷管內缘有三个密封圈槽；固定基座下方通过电机连接板固定一个步进电机，步进电机的轴上通过键安装一直齿轮，该齿轮与大齿轮啮合，大齿轮与活动喷管紧固为一个整体，喷管在固定基座的中轴线方向移动。本发明结构简单、控制精确、工作可靠、成本较低，具有良好的可实现性。

技术领域

本发明属于固体火箭冲压发动机燃气流量调节技术领域，具体是一种锥阀固定式固体火箭冲压发动机燃气流量调节装置。

背景技术

固体火箭冲压发动机兼有冲压发动机和火箭发动机的优点，具有比冲高、体积小、重量轻、结构紧凑、工作可靠、成本较低等优点。为保证发动机具有最佳的工作性能和良好的推力调节能力，固体火箭冲压发动机应进行燃气流量调节。目前关于燃气流量调节的方案主要有固定流量式、壅塞式、非壅塞式和漩涡阀式四种。流量调节阀通常采用的构型有柱塞滑阀、旋转凸轮阀、旋转滑盘阀、锥阀等多种。传统控制系统采用的传动机构一般有液压传动、机电传动、气压传动。根据工作环境及工作特点，电机传动和气压传动优于液压传动。

目前壅塞式固体火箭冲压发动机燃气流量调节装置普遍采用电动滑盘阀或气动式针阀装置。鲍文、牛文玉等的一种用于固体火箭冲压发动机的燃气流量调节器（专利号200810075649.4）提出一种气动针阀型燃气流量调节阀的固体火箭冲压发动机的燃气流量调节系统，它主要是依靠阀头腔室压力，驱动阀头运动来调节燃气流量。虽然结构简单、响应速度快，但需要增加一个气源设备，占地空间较大，由于气体容易出现泄漏，在调节燃气流量的过程中，并不容易达到精确控制。西北工业大学王毅林提出了一种喷管与燃烧室成90度的非同轴针阀型燃气流量调节系统，虽然喉栓杆易密封和热防护容易实现，但实验系统体积大，不能达到精确控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、控制精确、工作可靠、成本较低的锥阀固定式固体火箭冲压发动机燃气流量调节装置。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种锥阀固定式固体火箭冲压发动机燃气流量调节装置，一种锥阀固定式固体火箭冲压发动机燃气流量调节装置，其特种在于：包括燃烧室、通气阀杆、喷管、固定基座、密封圈槽、通气孔、锥型阀、发动机壳体、电机、齿轮和齿轮；通气阀杆一端与发动机壳体固定连接，通气阀杆上开有沿轴向的通气盲孔，通气阀杆另一端开有垂直于轴向的通气孔，通气盲孔与燃烧室连通；喷管的一端开有沿轴向的圆孔，圆孔的直径与通气阀杆的外径相同，喷管与通气阀杆同轴滑动连接，喷管可沿通气阀杆的轴向滑动，该端开有外螺纹，固定基座上开有与之相配合的内螺纹，喷管与固定基座通过内外螺纹传动，喷管可以在螺纹传动下沿固定基座的轴向移动；喷管的另一端为拉瓦尔喷管；在喷管与通气阀杆配合的内表面上开有密封槽，通气孔与喷管内腔体连通，锥型阀与通气阀杆开有通气孔的一端端末通过螺纹连接；电机与发动机壳体固定连接，电机与发动机轴向平行，齿轮与电机转动轴固定连接，齿轮与齿轮啮合，齿轮与喷管同轴固连。

本发明与现有技术相比，其显著优点：

（1）本发明中所有调节装置都在燃烧室外部，不占用燃烧室内部空间，与普通的燃气流量可调的燃气发生器相比，能装更多的推进剂。

（2）本发明中电机到喷管喉部的轴向距离相比与调节机构在燃烧室内部的燃气发生器更短，保证了阀杆与喷管的对中性，减小了阀头与喷管的偏心，从而减小喉部的烧蚀。

附图说明

图1是本发明锥阀固定式固体火箭冲压发动机燃气流量调节装置的结构示意图。

图2是本发明锥阀固定式固体火箭冲压发动机燃气流量调节装置右视图。

具体实施方式