[发明专利]一种带有冷却组合的固冲发动机

说明书

本发明提出了一种带有冷却组合的固冲发动机，其特征在于，包括冷却组合(6)，冷却组合(6)包括引气管(6‑1)和冷却盘(6‑2)，引气管(6‑1)一端通过进气道(2)与燃气发生器(3)空腔连通，另一端连通冷却盘(6‑2)，冷却盘(6‑2)与固冲发动机喷管(7)的喉部的上游相连通；进入到燃气发生器(3)空腔的部分一次燃气经过引气管(6‑1)进入冷却盘(6‑2)，进入固冲发动机喷管(7)的喉部的上游；冷却盘(6‑2)采用环状结构，一次燃气能够360°呈辐射状喷入固冲发动机喷管(7)的喉部上游，对固冲发动机喷管(7)的喉部进行冷却。

技术领域

本发明涉及一种固冲发动机。

背景技术

为满足作战需要，固冲发动机因其比冲大、工作时间长，动力射程显著高于固体火箭发动机而逐渐为国内外各导弹科研院所所宠爱，但是补燃室产生的高温燃气长时间冲刷固冲发动机喷管，导致固冲发动机喷管严重烧蚀，从而致使冲压发动机性能降低，这是在冲压发动机使用时所要面临的困难。

固冲发动机在燃气发生器中产生1800K左右的一次燃气，经由燃气发生器喷嘴进入到补燃室，进一步燃烧，生成3000K左右的二次燃气，经由固冲发动机喷管喷出，固冲发动机喷管工作时间可能达到300s，甚至更多，而远远长于一般固体火箭发动机喷管的几秒到几十秒的工作时间，如此环境固冲发动机喷管产生严重烧蚀。

要降低固冲发动机喷管烧蚀通常有两种方法：第一种就是提高喷管喉衬材料的热防护性能，如通过改善材料的烧蚀特性进行绝热；第二种就是改良推进剂，如降低推进剂燃气温度，如降低高能粒子含量，或者降低推进剂中的高能粒子粒径，以降低粒子对固冲发动机喷管附着及冲刷，减少粒子对固冲发动机喷管附着导致的加速导热。第一种方法，如果采用的耐高温材料，要获得热防护性能更好的材料难度大，经费也会成倍增加，而如果采用的是易烧蚀材料，则固冲发动机喷管喉径随固冲发动机工作会增加较大，降低固冲发动机性能；第二种方法中降低高能粒子含量，这就会导致推进剂比冲降低，冲压发动机性能降低，而如果减小高能粒子的粒径，则会大幅度增加成本。

本发明所提出的一种带有冷却组合的固冲发动机是一种具备新型冷却方式固冲发动机，其新型的冷却方式可称为主动式冷却方式，有效的避免上述两种方法带来的问题，即给固冲发动机喷管配备冷却组合，该冷却组合可将温度较低的一次燃气导入到固冲发动机喷管喉部的上游某处位置，利用温度较低的一次燃气阻隔温度较高的二次燃气对喷管喉部的冲刷、烧蚀，以达到冷却固冲发动机喷管的作用。

发明内容

本发明提供了一种带有冷却组合的固冲发动机供发动机设计人员选择，该冲压发动机所带冷却组合能够降低固冲发动机喷管的烧蚀，从而避免冲压发动机因固冲发动机喷管烧蚀而导致性能降低，以保证冲压发动机能给飞行器提供足够的动力射程。

本发明提供了一种带有冷却组合的固冲发动机,包括固体推进剂(1)、进气道(2)、燃气发生器(3)、燃气发生器喷嘴(4)、补燃室(5)，固冲发动机喷管(7)；

固体推进剂(1)产生温度较低的一次燃气，一次燃气进入到燃气发生器(3)空腔中；

燃气发生器喷嘴(4)连接燃气发生器(3)和补燃室(5)，一次燃气通过燃气发生器喷嘴(4)进入到补燃室(5)中；

进气道(2)固定在补燃室(5)上，固冲发动机工作时空气从进气道(2)进入到补燃室(5)中；

固冲发动机工作时，一次燃气和空气反应生成温度较高的二次燃气，二次燃气经由固冲发动机喷管(7)喷出；

其特征在于，包括冷却组合(6)，冷却组合(6)包括引气管(6-1)和冷却盘(6-2)，引气管(6-1)一端通过进气道(2)与燃气发生器(3)空腔连通，另一端连通冷却盘(6-2)，冷却盘(6-2)与固冲发动机喷管(7)的喉部的上游相连通。