[实用新型]一种壅塞式固体火箭冲压发动机燃气流量调节装置

说明书

本实用新型公开了一种壅塞式固体火箭冲压发动机燃气流量调节装置，包括主控制器、弹体、燃气发生器、喷管，在喷管壁上垂直于喷管轴线方向开有至少一个第一贯通孔和至少一个第二贯通孔，第一贯通孔内安装有第一柱塞滑阀，第二贯通孔内安装有第二柱塞滑阀；第一柱塞滑阀上设置有可驱动第一柱塞滑阀的自由端缩回第一贯通孔内的第一拔销器，第二柱塞滑阀上设置有可驱动第二柱塞滑阀的自由端伸入喷管内腔的第二拔销器；喷管外壁与弹体之间的空腔内安装有压力传感器，压力传感器与主控制器电连接，主控制器分别与第一拔销器和第二拔销器电连接。本实用新型具有惯量低、价格低廉、工作误差小、精度高、工作可靠等优点。

技术领域

本实用新型属于火箭发动机技术，具体涉及一种壅塞式固体火箭冲压发动机燃气流量调节装置。

背景技术

随着飞行器对发动机要求的不断提高，以及飞行器技术的发展，固体火箭冲压发动机以其比冲高、体积小、重量轻、结构紧凑、成本较低等优势成为发展方向。为了保证发动机具有最佳的工作性能和良好的推力能力，固体火箭冲压发动机需要进行燃气流量调节。当下关于燃气流量调节的方案主要有固定流量式、壅塞式和非壅塞式三种。

壅塞式固体火箭冲压发动机流量调节方案主要为以下三种：改变推进剂药柱燃面的方案、改变推进剂燃速的方案、改变喉部面积的方案。对于改变推进剂药柱燃面的方案以及改变推进剂燃速的方案，其对于燃气流量的控制是在装填燃料之后就定型了，不能随着外界环境变化而主动调节燃气的流量。对于改变喉部面积的方案，现在的主要的流量调节阀通常采用的构型有柱塞滑阀、旋转凸轮阀、旋转盘阀、锥阀等多种。控制这些阀门的传动机构一般有液压传动、机电传动、气压传动。

目前壅塞式固体火箭冲压发动机燃气流量调节装置普遍采用电动式柱塞滑阀或者气动式针阀装置。中国专利200810075649.4）公开了一种气动针阀型燃气流量调节阀的固体火箭冲压发动机的燃气流量调节系统，主要依靠气压传动带动阀头来调节燃气流量。此系统结构复杂，造价昂贵，并且阀头在高温高压下容易出现燃气泄露等问题。西北工业大学王毅林提出了一种喷管与燃烧室成90度的非同轴针阀型燃气流量调节系统，虽然喉栓杆易密封和热防护容易实现，但实验系统体积庞大，不能达到精确控制。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型旨在提供一种结构简单、工作精确可靠、成本低廉的壅塞式固体火箭冲压发动机燃气流量调节装置。

本实用新型解决问题的技术方案是：一种壅塞式固体火箭冲压发动机燃气流量调节装置，包括主控制器、中空的弹体、设置于弹体内的燃气发生器、设置于弹体内并将燃气发生器和补燃室连通的喷管，在喷管壁上垂直于喷管轴线方向开有至少一个第一贯通孔和至少一个第二贯通孔，所述第一贯通孔内密封安装有第一柱塞滑阀，第二贯通孔内密封安装有第二柱塞滑阀；

初始位置时，所述第一柱塞滑阀的自由端穿过第一贯通孔且伸入喷管内腔，所述第二柱塞滑阀的自由端不伸入喷管内腔；

所述第一柱塞滑阀上设置有可驱动第一柱塞滑阀的自由端缩回第一贯通孔内的第一拔销器，所述第二柱塞滑阀上设置有可驱动第二柱塞滑阀的自由端伸入喷管内腔的第二拔销器；

所述喷管外壁与弹体之间的空腔内安装有压力传感器，压力传感器与主控制器电连接，主控制器分别与第一拔销器和第二拔销器电连接。

上述方案通过驱动柱塞滑阀的移动，改变喷管内允许气流通过的口径大小，从而改变气体流量，进而改变燃气发生器压力和推进器燃速，改变发动机推力。

具体的，所述第一拔销器包括活塞缸、可在活塞缸内移动的活塞杆，所述活塞缸与弹体固定连接，活塞杆与第一柱塞滑阀连接；

活塞杆的活塞头将活塞缸分为隔绝的两个腔室，靠近第一柱塞滑阀的腔室为火药腔，远离第一柱塞滑阀的腔室为空气腔；

所述活塞缸外设有导暴器，火药腔内填充有火药，导暴器与火药连接；