一種喉徑可調(diào)的發(fā)動機噴管的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種喉徑可調(diào)的發(fā)動機噴管，它包括噴管殼體、塞錐體、噴管收斂段、噴管擴散段、蓄能機構(gòu)和機械鎖緊裝置，塞錐體固定于噴管收斂段，噴管擴散段活動的設置在噴管喉部，蓄能機構(gòu)和機械鎖緊裝置安裝于噴管殼體上，噴管收斂段在發(fā)動機工作過程中能夠在蓄能機構(gòu)的作用下沿發(fā)動機軸向進行移動，從而實現(xiàn)塞錐體與噴管喉部相對位置的變化，最終實現(xiàn)噴管喉徑的一次變換。本發(fā)明中的蓄能機構(gòu)，實現(xiàn)塞錐體與噴管喉部相對位置的變化，能夠改變發(fā)動機工作時的喉部直徑，實現(xiàn)發(fā)動機大推力比。
【專利說明】一種喉徑可調(diào)的發(fā)動機噴管

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種發(fā)動機噴管，尤其涉及一種喉徑可調(diào)的發(fā)動機噴管。

【背景技術(shù)】
[0002]常規(guī)單室雙推力固體火箭發(fā)動機的喉部直徑不可以調(diào)節(jié)，不能實現(xiàn)兩級發(fā)動機大推力比。為了實現(xiàn)大推力比的要求，需要對喉部直徑進行調(diào)節(jié)。有人提出滑盤堵喉裝置或者針栓式結(jié)構(gòu)，但是此類裝置結(jié)構(gòu)復雜，需要伺服機構(gòu)作動。
[0003]因此，需要提供一種新的技術(shù)方案來解決上述問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種喉徑可調(diào)的發(fā)動機噴管，使得單室雙推發(fā)動機兩級推力比增大，達到需要的推力要求。
[0005]為解決本發(fā)明的技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種喉徑可調(diào)的發(fā)動機噴管，它包括噴管殼體、塞錐體、噴管收斂段、噴管擴散段、蓄能機構(gòu)和機械鎖緊裝置，所述塞錐體固定于噴管收斂段，所述噴管擴散段活動的設置在噴管喉部，所述蓄能機構(gòu)和機械鎖緊裝置安裝于噴管殼體上，所述噴管收斂段在發(fā)動機工作過程中能夠在蓄能機構(gòu)的作用下沿發(fā)動機軸向進行移動，從而實現(xiàn)塞錐體與噴管喉部相對位置的變化，最終實現(xiàn)噴管喉徑的一次變換。
[0006]所述噴管殼體采用高強度合金鋼。
[0007]所述塞錐體采用碳-碳編織材料。
[0008]所述蓄能機構(gòu)由帶圓孔的金屬殼體和彈簧組成，所述彈簧在一定預緊力的作用下放置于金屬殼體的圓孔內(nèi)。
[0009]所述機械鎖緊裝置由活動銷和定位孔組成，所述活動銷位于噴管固定部分，所述定位孔位于噴管可活動部分；當蓄能機構(gòu)動作時，帶動定位孔運動至活動銷的正下方，活動銷卡入定位孔內(nèi)，鎖住噴管活動體。
[0010]本發(fā)明的噴管中設置蓄能機構(gòu)，實現(xiàn)塞錐體與噴管喉部相對位置的變化，能夠改變發(fā)動機工作時的喉部直徑，使單室雙推發(fā)動機兩級推力比增大，達到需要的推力要求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的發(fā)動機助推級工作時的大喉徑狀態(tài)示意圖。
[0012]圖2為本發(fā)明的發(fā)動機續(xù)航級工作時的小喉徑狀態(tài)示意圖。
[0013]圖3為本發(fā)明的蓄能機構(gòu)的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖4為本發(fā)明的機械鎖緊裝置的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]其中，1、噴管殼體，2、噴管收斂段,3、噴管擴散段,4、塞錐體,5、蓄能機構(gòu),51、金屬殼體，52、彈簧，6、機械鎖緊裝置，61、活動銷，62、定位孔。

【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。以下實施例僅用于說明本發(fā)明，不用來限制本發(fā)明的保護范圍。
[0017]本發(fā)明的一種喉徑可調(diào)的發(fā)動機噴管，它包括噴管殼體1、塞錐體4、噴管收斂段
2、噴管擴散段3、蓄能機構(gòu)5和機械鎖緊裝置6，塞錐體4固定于噴管收斂段2，噴管擴散段3活動的設置在噴管喉部，蓄能機構(gòu)5和機械鎖緊裝置6安裝于噴管殼體I上，噴管收斂段2在發(fā)動機工作過程中能夠在蓄能機構(gòu)的作用下沿發(fā)動機軸向進行移動，從而實現(xiàn)塞錐體與噴管喉部相對位置的變化，最終實現(xiàn)噴管喉徑的一次變換。
[0018]其中，噴管殼體I采用高強度合金鋼，高強度合金鋼采用30CrMnSiA，屬中碳強度高，焊接性能較差。30CrMnSiA調(diào)質(zhì)后有很高的強度和足夠的韌性，淬透性也好
其中，塞錐體4采用碳-碳編織材料。碳-碳編織材料具有高比強度、高比剛度、優(yōu)異的高溫性能、出色的抗沖擊損傷能力。
[0019]其中，噴管收斂段2和噴管擴散段3均采用碳布、高硅氧布復合纏繞。具有耐高溫、抗拉強度高等優(yōu)點。
[0020]參考圖3，蓄能機構(gòu)5由帶圓孔的金屬殼體51和彈簧52組成，彈簧52在一定預緊力的作用下放置于金屬殼體51的圓孔內(nèi)。當發(fā)動機工作在助推狀態(tài)時，彈簧52處于拉伸狀態(tài)，發(fā)動機推力(噴管擴散段3受到的力)和彈簧52的預緊力相當；當助推階段工作結(jié)束后發(fā)動機推力變小，即噴管擴散段3受力變小，彈簧52的拉力大于噴管擴散段3受力，此時彈簧52帶動噴管擴散段3向左運動，噴管喉徑變小，當噴管擴散段3到達預定位置時激發(fā)機械鎖緊裝置6工作，鎖定噴管擴散段3，達到小推力的續(xù)航狀態(tài)。
[0021]參考圖4,機械鎖緊裝置6由活動銷61和定位孔62組成,活動銷6位于噴管固定部分，定位孔62位于噴管可活動部分；當蓄能機構(gòu)5動作時，帶動定位孔62運動至活動銷61的正下方，活動銷61卡入定位孔62內(nèi)，鎖住噴管活動體。
[0022]參考圖1，發(fā)動機助推級工作時的大喉徑狀態(tài)示意圖，在發(fā)動機裝配過程中，蓄能機構(gòu)5具備一定的預緊力，當發(fā)動機助推段工作時，由于蓄能機構(gòu)5預緊力不足以抵抗發(fā)動機在高壓工作下產(chǎn)生的正壓力，蓄能機構(gòu)5帶動噴管擴散段3向左移動，與塞錐體4形成相對面積最大的喉徑，實現(xiàn)發(fā)動機高壓強、大喉徑狀態(tài)下工作。
[0023]參考圖2，發(fā)動機續(xù)航級工作時的小喉徑狀態(tài)示意圖，助推段工作結(jié)束后，發(fā)動機急速泄壓，蓄能機構(gòu)5預緊力大于發(fā)動機工作過程中產(chǎn)生的正壓力，蓄能機構(gòu)5的預緊力帶動噴管擴散段3向右運動并通過機械鎖緊裝置6鎖緊，與塞錐體4形成相對面積最小的喉徑，實現(xiàn)發(fā)動機低壓強、小喉徑狀態(tài)下工作。
【權(quán)利要求】
1.一種喉徑可調(diào)的發(fā)動機噴管，其特征在于:它包括噴管殼體、塞錐體、噴管收斂段、噴管擴散段、蓄能機構(gòu)和機械鎖緊裝置，所述塞錐體固定于噴管收斂段，所述噴管擴散段活動的設置在噴管喉部，所述蓄能機構(gòu)和機械鎖緊裝置安裝于噴管殼體上，所述噴管收斂段在發(fā)動機工作過程中能夠在蓄能機構(gòu)的作用下沿發(fā)動機軸向進行移動，從而實現(xiàn)塞錐體與噴管喉部相對位置的變化，最終實現(xiàn)噴管喉徑的一次變換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種喉徑可調(diào)的發(fā)動機噴管，其特征在于:所述噴管殼體采用高強度合金鋼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種喉徑可調(diào)的發(fā)動機噴管，其特征在于:所述塞錐體采用碳_碳編織材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種喉徑可調(diào)的發(fā)動機噴管，其特征在于:所述噴管收斂段和噴管擴散段均采用碳布、高硅氧布復合纏繞。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種喉徑可調(diào)的發(fā)動機噴管，其特征在于:所述蓄能機構(gòu)由帶圓孔的金屬殼體和彈簧組成，所述彈簧在一定預緊力的作用下放置于金屬殼體的圓孔內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種喉徑可調(diào)的發(fā)動機噴管，其特征在于:所述機械鎖緊裝置由活動銷和定位孔組成，所述活動銷位于噴管固定部分，所述定位孔位于噴管可活動部分；當蓄能機構(gòu)動作時，帶動定位孔運動至活動銷的正下方，活動銷卡入定位孔內(nèi)，鎖住噴管活動體。
【文檔編號】F02K9/97GK104454241SQ201410690969
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月27日
【發(fā)明者】王武, 張效義, 尹志龍, 趙勝海, 王嘯雄, 張 林, 鄧波, 袁曉昱, 江海濤, 孫子杰, 馬少杰, 余文鋒 申請人:江西洪都航空工業(yè)集團有限責任公司