[发明专利]一种旋转轨控固体发动机

说明书

本发明公开了一种旋转轨控固体发动机，包括：开口壳体；固定于壳体内壁上的旋转电机，支撑部件，位于旋转电机下方且固定在开口壳体内壁上；旋转喷管组件，包含多个呈圆周分布的旋转喷管，每个喷管通过多喷管转接部件连接，且单个喷管的流道开闭由开关电磁阀控制；燃烧室固定于开口壳体内不旋转，位于支撑部件下方并与多喷管转接部件通过动密封部件连接，燃烧室内部安置有固体推进剂；旋转电机的驱动轴与开口壳体同轴心，直接连接并驱动旋转喷管组件的喷管旋转。本发明采用电机直驱旋转喷管组件实现了推力矢量调节，结合电磁阀快速控制单喷管开闭与喷管旋转，达到了轨控推力矢量沿周向360°任意方向合成的目的，提高了轨控推力矢量控制可靠性。

技术领域

本发明属于固体火箭发动机技术领域，具体而言，涉及一种旋转轨控固体发动机。

背景技术

固体火箭发动机由于具有结构简单、机动性好、推进剂密度大、推进剂可以储存在燃烧室中常备待用和操纵方便可靠等优点，常用于导弹和动能拦截器等轨控系统。轨控固体发动机通常在位于弹体质心平面内布局多个发动机或喷管，通过调节各发动机或喷管产生不同方向与大小的推力合成矢量推力。而轨控发动机推力矢量的控制方式主要是针对单个发动机或喷管的变燃气流率和脉宽调制变推力两种，这两种方式通常采用柱塞或者阀门等活动部件调节单个喷管推力，以不同推力的喷管合成矢量推力。由于存在严重的烧蚀现象，活动部件结构会发生变化，直接影响喷管推力大小和轨控发动机矢量推力方向。

发明内容

本发明旨在提供一种旋转轨控固体发动机，通过电机直驱喷管旋转实现推力矢量调节，避免了传统轨控发动机面临的活动部件烧蚀难题，提高了合成轨控矢量推力的响应速度和准确度。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种旋转轨控固体发动机，包括：开口壳体；旋转电机，固定于壳体内壁上；支撑部件，位于所述旋转电机下方且固定连接在所述开口壳体内壁上；旋转喷管组件，固定在所述支撑部件上，包含多个呈圆周分布的旋转喷管，每个所述旋转喷管通过多喷管转接部件连接，且单个喷管的流道开闭由开关电磁阀控制；燃烧室，固定于所述开口壳体内不旋转，且位于支撑部件下方并与所述多喷管转接部件通过动密封部件连接，所述燃烧室内部安置有固体推进剂；其中，所述旋转电机的驱动轴与开口壳体同轴心，直接连接并驱动所述旋转喷管组件的喷管旋转。

优选地，所述支撑部件由一对中空结构件组成，通过安装在一对中空结构件之间中空位置上的轴承支撑所述旋转喷管。

优选地，所述旋转喷管组件包含6个呈圆周均匀分布的旋转喷管，相邻旋转喷管的夹角为60°。

优选地，所述旋转电机采用大力矩无刷直流电机。

本发明的有益效果：

本发明的旋转轨控固体发动机采用电机直驱旋转喷管组件的方法实现推力矢量调节，结合电磁阀快速控制单喷管开闭与喷管旋转，达到了轨控推力矢量沿周向360°任意方向合成的目的，避开了传统轨控推力矢量合成方案中存在的推力调节活动部件烧蚀难题，提高了轨控推力矢量控制可靠性。同时基于小惯量和小角度旋转，能够有效提高轨控推力矢量合成的准确性与响应速度。

附图说明

图1为本发明轨控固体发动机的主视图。

图2为本发明轨控固体发动机6个旋转喷管时设置结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合本附图及实施例，对本发明做进一步的详细说明。需要强调，此处描述的具体实施例仅用于更好的阐述本发明，为本发明部分实施例，而非全部实施例，所以并不用作限定本发明。此外，下面描述的本发明实施例中涉及的技术特征，只要彼此间未构成冲突，即可以相互组合。