[发明专利]一种控制棒式变推力固体发动机

说明书

本发明公开了一种控制棒式变推力固体发动机，在喷管喉部设置控制棒，通过电机的正转和反转，利用齿轮机构调节控制棒在喷管喉部的位置，从而改变喷管喉部的截面积，可以有效调节喷管喉部的截面积，从而实现固体发动机的变推力；由于控制棒设计在喉部，不会对燃烧室装药产生影响，消极质量较小。

技术领域

本发明属于固体火箭发动机技术领域，具体涉及一种控制棒式变推力固体发动机。

背景技术

固体火箭发动机结构简单、易于贮存，具有便于机动部署、反应快与生存能力强的优点。由于其成本低、维护费用少，固体发动机已成为军用导弹的主要推进手段。变推力技术是固体火箭发动机的一个重要发展方向，与推力预定的发动机相比，变推力发动机可以根据需要调节其推力，能够极大提高导弹的机动性和灵活性，提高了导弹的突防能力和机动拦截能力，使导弹能够执行更加复杂的任务以及打击能力，具有较广阔的应用前景。

控制固体火箭发动机推力的方法包括脉冲发动机、熄火发动机、质量加入型发动机、可变喷管喉部面积发动机等。目前，通过调节喷管喉部面积实现变推力的研究较多，如喉栓式变推力方案，通过改变喷管喉部面积，改变燃烧室的工作压强，从而实现固体发动机的变推力。然而，传统的喉栓式变推力发动机的结构较为复杂，变推力机构需要延伸到发动机头部，不利于燃烧室装药的设计；尤其对于大尺寸大长径比的固体发动机，较长的针栓会导致在喷管喉部的偏心等问题，其结构的复杂性亦会增加较大的消极质量。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种控制棒式变推力固体发动机，可以解决传统变推力发动机结构复杂、消极质量较大的问题。

一种控制棒式变推力固体发动机，固体发动机喷管(1)的喉部安装有N个控制棒(3)；其中，N是2的倍数；控制棒(3)沿喉部截面的周向等间隔均匀布置；控制棒(3)的一端伸入到喉部中，另一端在喷管(1)外部，并设置有传动组件；电机(4)通过传动组件驱动控制棒(3)沿所述喉部的径向运动。

较佳的，所述传动组件为直线齿轮(33)，与电机(4)的传动轴上的电机齿轮(41)啮合。

较佳的，所述控制棒(3)伸入到喉部的一端为圆柱段。

较佳的，所述控制棒(3)通过喷管(1)相应位置开设的圆柱孔放置在喷管(1)内。

较佳的，控制棒(3)与喷管(1)的圆柱孔采用两道径向密封圈(2)。

本发明具有如下有益效果：

本发明的一种控制棒式变推力固体发动机，在喷管喉部设置控制棒，通过电机的正转和反转，利用齿轮机构调节控制棒在喷管喉部的位置，从而改变喷管喉部的截面积，可以有效调节喷管喉部的截面积，从而实现固体发动机的变推力；由于控制棒设计在喉部，不会对燃烧室装药产生影响，消极质量较小。

附图说明

图1为本发明的控制棒式变推力固体发动机结构示意图；

图2为本发明的控制棒结构示意图；

图3为本发明的电机示意图；

其中，1—喷管；2—密封圈；3—控制棒；4—电机；31—圆柱段；32—密封槽；33—直线齿轮；41—电机齿轮；42—电机输出轴；43—电机主机。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

图1给出了本发明的控制棒式变推力固体发动机的示意图，固体发动机喷管1的喉部安装有N个控制棒3(其中，为了保证发动机推力的对称性，N必须是2的倍数，且控制棒3在喉部等间隔分布)；控制棒3沿喉部截面的径向布置；控制棒3的一端伸入到喉部中，另一端在喷管1外部，并设置有传动组件；电机4通过传动组件驱动控制棒3沿所述径向运动。