[实用新型]一种固体火箭发动机喷管扩散段

说明书

本实用新型适用于航空航天领域，提供了一种固体火箭发动机喷管扩散段，包括：呈锥形结构的喷管扩散段后段，喷管扩散段后段由碳/碳化硅复合材料缠绕固化成型；以及与喷管扩散段后段一端连接的喷管扩散段前段，喷管扩散段前段包括包裹喷管扩散段后段一端并与喷管扩散段后段一体成型的烧蚀层、包裹烧蚀层的隔热层以及套设于隔热层的金属壳体。本实用新型提供的固体火箭发动机喷管扩散段后段由碳/碳化硅复合材料缠绕固化成型，由于碳/碳化硅复合材料烧蚀率低，耐高温性能好，且碳/碳化硅复合材料重量轻，使得固体火箭发动机喷管的整体重量大大减小，从而有效提升了固体火箭的运载能力。

技术领域

本实用新型属于航空航天技术领域，尤其涉及一种固体火箭发动机喷管扩散段。

背景技术

喷管作为固体火箭发动机的主要组件之一，实现燃烧产物的热能向动能的转化，固体火箭发动机推进剂的燃温一般高达3400K～3800K，且固体火箭发动机喷管在工作过程中，不含主动冷却同时要承受含有大量凝聚相颗粒的高温燃烧产物的烧蚀和冲刷。其中，喷管作为结构件，重量对固体火箭发动机的运载能力有着很大的影响。

现有技术中，固体火箭发动机喷管扩散段通常采用内层碳布/酚醛以及外层高硅氧布/酚醛缠绕模压成型。由于高硅氧布/酚醛和碳布/酚醛材料的强度较低，需缠绕厚度较厚，会导致喷管重量较重，而有效降低喷管扩散段重量可以显著提高火箭的运载能力。

实用新型内容

本实用新型提供一种固体火箭发动机喷管扩散段，旨在解决现有技术的固体火箭发动机喷管扩散段通常采用内层碳布/酚醛以及外层高硅氧布/酚醛缠绕模压成型，由于碳布/酚醛和高硅氧布/酚醛材料强度较低，需缠绕厚度较厚，会导致喷管重量较重的问题。

本实用新型是这样实现的，一种固体火箭发动机喷管扩散段，包括：

呈锥形结构的喷管扩散段后段，所述喷管扩散段后段由碳/碳化硅复合材料缠绕固化成型；以及

与所述喷管扩散段后段一端连接的喷管扩散段前段，所述喷管扩散段前段包括包裹所述喷管扩散段后段一端并与所述喷管扩散段后段一体成型的烧蚀层、包裹所述烧蚀层的隔热层以及套设于所述隔热层的金属壳体。

优选的，所述金属壳体与所述隔热层粘接连接。

优选的，所述烧蚀层由耐烧蚀非金属材料制成。

优选的，所述烧蚀层由碳布/酚醛缠绕成型。

优选的，所述隔热层由低导热材料制成。

优选的，所述隔热层由高硅氧布/酚醛缠绕成型。

优选的，所述喷管扩散段后段与所述喷管扩散段前段连接的一端设有锥形台阶，所述隔热层包裹所述锥形台阶。

优选的，所述锥形台阶为一个或多个。

本实用新型提供的固体火箭发动机喷管扩散段通过将喷管扩散段后段设置成碳/碳化硅复合材料，由于碳/碳化硅复合材料烧蚀率低，耐高温性能好，喷管扩散段后段缠绕厚度较小，且碳/碳化硅复合材料重量轻，使得固体火箭发动机喷管扩散段的整体重量大大减小，从而有效提升了固体火箭的运载能力。

附图说明

图1为本实用新型固体火箭发动机喷管扩散段的立体结构示意图；

图2为本实用新型固体火箭发动机喷管扩散段的剖面结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。