[发明专利]电机驱动的膏体推进剂燃气发生器防回火装置

说明书

技术领域

本发明属于火箭发动机技术领域，特别是一种电机驱动的膏体推进剂燃气发生器防回火装置。

背景技术

膏体火箭发动机的研究起源于20世纪60年代末70年代初，经过近四十年的研究发展，已经取得突破性进展，并从试验阶段转向工程应用阶段。它既克服了固体推进剂燃烧速率难以随机控制、发动机难以多次启动的缺点，又克服了液体推进剂密度低、贮存性差的缺点。且膏体推进剂具有比冲高，工艺性好，易存储，可实现推力调节和多次启动等优点，因此，越来越受到世界各国的重视。

要实现膏体火箭发动机的推力调节，就必须控制推进剂的流量，甚至于熄火与重新启动。而在熄火时，必须防止火焰向推进剂储箱内传播，以防止推进剂储箱爆炸的危险。因此，防回火装置是膏体火箭发动机上必要的安全装置。

目前，现有的防回火设计有两种，一种是利用膏体推进剂的防回火半径设计推进剂输送管道，当管道半径小于防回火半径时，热量不足以支持火焰的继续传播，从而达到防回火的目的；其优点是不需要设计任何特殊的装置就能实现防回火；而缺点也很明显，因为防回火半径一般都非常小，通常只有几毫米，输送会有大量的能量消耗，而且也不能实现大范围的流量调节。另一种是在调节阀的缝隙入口部位安装特殊的橡胶隔膜，当调节阀缝隙增大时，在膜片和阀体壁之间形成间隙，保证膏体推进剂连续，阻止火焰回流；然而这样的方式对橡胶隔膜材料的选择较为苛刻，防回火效果不太理想。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、调节精度高、调节方式简单可靠，防回火效果好的电机驱动的膏体推进剂燃气发生器防回火装置。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种电机驱动的膏体推进剂燃气发生器防回火装置，包括

一端开有锥形膏体推进剂出口的膏体推进剂储箱，

设置在膏体推进剂储箱内的支架，

被支架固定在膏体推进剂储箱的直线电机，

固连在直线电机输出轴上的活塞杆，

固连在活塞杆上且具有封堵住锥形膏体推进剂出口的位置状态的锥形堵头，

固连在膏体推进剂储箱锥形膏体推进剂出口端且封闭住锥形膏体推进剂出口的燃气发生器。

本发明与现有技术相比，其显著优点：

(1)本发明由于采用控制精度高的直线电机，因此可实现膏体推进剂流量的精确调节，且调节方式简单可靠。

(2)本发明在发动机停止工作时，锥形堵头可将锥形膏体推进剂出口完全堵死，避免燃气发生器火焰回流到储箱，引起爆炸；且采用直线电机驱动锥形堵头，防回火效果好，工作可靠。

(3)本发明工作原理简单，结构精简，易实现小型化。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1是本发明电机驱动的膏体推进剂燃气发生器防回火装置的结构示意图。

具体实施方式

结合图1：

本发明一种电机驱动的膏体推进剂燃气发生器防回火装置，包括

一端开有锥形膏体推进剂出口的膏体推进剂储箱1，

设置在膏体推进剂储箱1内的支架3，

被支架3固定在膏体推进剂储箱1的直线电机2，

固连在直线电机2输出轴上的活塞杆4，

固连在活塞杆4上且具有封堵住锥形膏体推进剂出口的位置状态的锥形堵头5，

固连在膏体推进剂储箱1锥形膏体推进剂出口端且封闭住锥形膏体推进剂出口的燃气发生器6。

直线电机2输出轴和活塞杆4以及活塞杆4与锥形堵头5均通过螺纹固连。

燃气发生器6通过螺钉固定在膏体推进剂储箱1的锥形膏体推进剂出口端。

膏体推进剂储箱1、直线电机2、活塞杆4和锥形堵头5同轴设置。

其工作原理为：

工作前，锥形堵头5将膏体推进剂储箱1的锥形膏体推进剂出口完全封闭，当发动机工作时，膏体推进剂储箱1中的膏体推进剂受到挤压，此时，在直线电机2作用下，活塞杆4向后移动，带动锥形堵头5向后运动，使锥形堵头5与锥形膏体推进剂出口之间产生间隙，膏体推进剂储箱1中的膏体推进剂通过间隙通道流入燃气发生器6。

当发动机停止工作时，直线电机2反向转动，在直线电机2作用下，活塞杆4向前移动，带动锥形堵头5向前运动，直至锥形堵头5将锥形膏体推进剂出口完全封闭，流动通道关闭，膏体推进剂不再流入，发动机工作停止。同时，锥形堵头5将膏体推进剂储箱1和燃气发生器6完全隔开，避免燃气发生器6的火焰回流到膏体推进剂储箱1中。

由于直线电机2的工作精度高，因此可以控制膏体推进剂的供给时间，同时通过控制活塞杆4的移动距离精确调节膏体推进剂的供给流量。