[发明专利]模型火箭发动机的制造方法

说明书

本发明涉及一种模型火箭发动机的制造方法，这种发动机属于体育运动器材，特别适用于模型火箭运动。

所谓“模型火箭”是指一种具有和大型火箭类似性能的微型火箭，需用纸、塑料或木材制作，火箭的重量和发动机的总冲需控制在一定限度内，要象真实火箭那样具有发射、飞行和回收等功能，由于这是一项体育运动，因此带有一定的竞争性，对于同样推力水平的火箭来说，除了火箭的总体结构设计外，火箭发动机的制作便成为关键，而且必须完全符合国际航空联合会FAI制定的有关空间模型推力要求的规定。南斯拉夫“十二月十九日”工厂生产了一种火箭发动机，其推进剂为专门配方的混合燃烧物，总冲为2.6～10牛顿·秒，燃烧时间0.33～1.75秒，长度50～70毫米，用12伏10安培的汽车电瓶接上专用的点火器点火。现有模型火箭发动机的主要缺陷一是壳体强度低，如果推进剂燃烧不均匀发生爆炸将会产生碎片;二是推进剂的控制差，特别是黑火药，必须保证均匀的燃烧，否则有可能发生爆炸，同时药量也必须控制，以得到各种不同推力发动机;三是喷管的强度低，过渡不平滑、不规矩，这将直接影响模型火箭飞行质量。

本发明的目的是提供一种模型火箭发动机的制作方法，该方法工艺简单，原材料低廉，制成的发动机安全、可靠，而且完全符合国际标准。

本发明通过以下措施实现：该发动机由壳体、封盖、开伞剂、延时发烟剂、推进剂、喷管组成，制作时，以纸为基材，将经胶浸渍的纸逐层叠加后加压卷制管状壳体，将粘土或陶土装入壳体利用模具压制成喷管，装入作为推进剂的黑火药，使用模具根据所需性能压制成具有不同药量的药柱，密度控制在1.90～1.95克/厘米³在此密度下黑火药可以平行层燃烧，燃速能达到内弹道设计要求，其后，依次装入延时发烟剂及开伞剂并模压成型，最后用粘土封盖。

采用该方法，根据推进剂药量的不同、延时发烟剂的不同，可以制作出不同种性能的火箭发动机。例如，可以制作出总冲为2.5N·S、5N·S、10N·S、20N·S，推力为4N～8N的各种模型火箭发动机。

本发明的优点在于：

1.壳体由胶浸渍的纸加压卷制而成，强度高，如果发生非正常燃烧，燃气能从壳体的两端喷出，而壳体不会爆破，使发动机具有较高安全性;

2.以黑火药为推进剂，发动机适应性强，可以承受-40℃～50℃环境温度变化，还可承受较大的冲击，可靠性高;

3.该方法的主要原料，例如黑火药、粘土、纸等来源广泛，价格低廉，所制得的发动机能达到FAI规定的性能要求。

图1为用本发明制成的发动机结构图

下面以比冲为5N·S的模型火箭发动机为例对本发明进行详细描述：

参考附图1，该发动机由壳体（1）、封盖（2）、开伞剂（4）、延时发烟剂（3）、推进剂（5）、喷管（6）组成，制作时，以纸为基材，将经胶浸渍后的纸加压卷制成管状壳体（1），将粘土装入壳体（1）内模压成喷管（6），装入约7克的黑火药作为推进剂（5）并压制成药柱，控制其密度为1.92克/厘米³，装入约2克的延时发烟剂（3）并模压成型，控制其密度为1克/厘米³，装入约0.5克的黑火药作为开伞剂（4）并模压成型，最后用粘土作封盖（2）。其中，延时发烟剂（3）改变了常规的发烟剂的配方，其组分为氯化钾、蒽、颜料以及少量的黑火药，颜料的选择可根据所要求烟的颜色而定，以下是常规发烟剂与延时发烟剂的性能比较：

发    烟    剂    延时发烟剂

点火性能    较差，受潮后不易点燃    好，不受吸潮影响

延时精度    差，受潮后燃速变化大    好，燃速不受吸潮影响

发烟颜色    黑色    彩色，由颜料颜色而定

使用时，将点火电压为3伏的点火器置于发动机喷管处，点火后，发动机将模型火箭送入空中。