[实用新型]一种气动式喷管喉径调节装置

说明书

一种气动式喷管喉径调节装置，包括高压供气源、供气管路、流量调节机构、气流通道基座及喷管，其中，向喷管喉径外部导入环状气流形成气动压力的高压供气源内充有压缩空气，高压供气源通过供气管路与设置在喷管喉部的气流通道基座连通，并在供气管路上设置有用于调节引入喷管内气流压强的流量调节机构；本实用新型通过向喷管喉径外部导入环状气流形成气动压力，以实现调节发动机喉径大小，不仅能够实现对固体火箭发动机推力大小的调节，且有效解决了固体火箭发动机喉径调节过程中推进剂高温燃气对调节部件的烧蚀、热防护和动密封问题。

技术领域

本实用新型涉及调节喉径装置技术领域，尤其涉及一种气动式喷管喉径调节装置。

背景技术

喷管是固体火箭发动机的能量转换装置，推进剂药柱燃烧后产生的高温高压燃气，通过喷管膨胀加速流出，转换成发动机的推力。喷管位于固体火箭发动机的尾部，通常由收敛段、喉衬组件、扩张段及壳体等组成。

固体火箭发动机喷管的主要作用如下：1）通过控制喷管喉部截面积的大小，以保证燃烧室有一定的压强，使固体推进剂药柱能正常燃烧，产生一定质量与流量的燃气；2）将燃烧室中推进剂药柱燃烧产生的燃气热能及压强转化为动能，当燃气流经喷管时不断加速，最后以高速从喷管出口排出，以形成固体火箭发动机的推力；3）为了控制飞行姿态，依靠喷管实现推力矢量控制：4）为了满足发射要求，需要采用特殊结构或者装置来改变喷管喉部面积的大小，实现对发动机推力大小的调节。

通过调节发动机喉部直径大小以调节发动机推力的方法很多，常用的调节方法有针栓式、滑阀式、机械堵塞式，但这些调节方式在工程应用中，不仅需要有复杂的伺服调节机构以调节喷管喉部直径的大小，且需要解决推进剂高温燃气对调节部件的烧蚀、热防护和动密封问题。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种气动式喷管喉径调节装置，以解决上述背景技术中的问题。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种气动式喷管喉径调节装置，包括高压供气源、供气管路、流量调节机构、气流通道基座及喷管，其中，向喷管喉径外部导入环状气流形成气动压力的高压供气源内充有压缩空气，高压供气源通过供气管路与设置在喷管喉部的气流通道基座连通，并在供气管路上设置有用于调节引入喷管内气流压强的流量调节机构。

在本实用新型中，所述高压供气源由4个高压气瓶组成，且高压气瓶均匀布置在喷管周围，同时每个高压气瓶均通过供气管路与设置在喷管喉部的气流通道基座连通。

在本实用新型中，所述气流通道基座上设置有引气通道，从高压气瓶引出的气流经引气通道进入喷管喉部。

在本实用新型中，所述气流通道基座上设置有止回阀，用于保证气流通过引气通道进入喷管喉部，同时防止燃气从引气通道逸出。

在本实用新型中，所述流量调节机构为流量调节阀。

在本实用新型中，通过高压供气源从发动机喷管喉部导入一定压强的气流，形成气动压力，以调节发动机喷管喉径大小，当发动机处于助推的大推力状态下，导入气流的压强与喉部燃气的压强相当，喉径最大；当发动机处于续航的小推力状态下，由于推进剂燃气压强小，导入气流的压强高于推进剂燃气的压强，喉径外部被导入的环状气流占据，有效喉径减小，从而达到小推力小推进剂流量所需的小喉径状态。

有益效果：本实用新型通过向喷管喉径外部导入环状气流形成气动压力，以实现调节发动机喉径大小，不仅能够实现对固体火箭发动机推力大小的调节，且有效解决了固体火箭发动机喉径调节过程中推进剂高温燃气对调节部件的烧蚀、热防护和动密封问题。

附图说明

图1为本实用新型的较佳实施例中的发动机处于助推大喉径状态时示意图。

图2为本实用新型的较佳实施例中的发动机处于助推小喉径状态时示意图。