本發(fā)明涉及一種低羽焰特征發(fā)動機(jī)，主要適用于火箭發(fā)動機(jī)領(lǐng)域。

技術(shù)背景

發(fā)動機(jī)高溫燃?xì)鈴膰姽芘懦龊?，其可燃組份(h2,、co等)與外界空氣中o2混合重新燃燒產(chǎn)生二次燃燒，二次燃燒會增加羽焰溫度和面積，伴隨產(chǎn)生極強(qiáng)的可見光和紅外輻射特征，對武器系統(tǒng)帶來以下幾個(gè)方面的危害：(1)發(fā)動機(jī)高溫、高速羽焰導(dǎo)致武器在發(fā)射過程中對高價(jià)值發(fā)射平臺造成腐蝕和高溫沖刷，降低平臺使用壽命。(2)發(fā)動機(jī)高溫、高速羽焰形成等離子場，對控制和制導(dǎo)手段具有顯著不良影響，會明顯降低武器系統(tǒng)打擊精度，甚至導(dǎo)致跟蹤目標(biāo)丟失、導(dǎo)彈失去控制等嚴(yán)重后果。(3)發(fā)動機(jī)羽焰可見光、紅外輻射信號強(qiáng)，易被探測和攔截，降低其戰(zhàn)場生存能力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足和缺陷，本發(fā)明提供一種能有效抑制二次燃燒的低羽焰特征發(fā)動機(jī)。

本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)過程如下：

一種低羽焰特征發(fā)動機(jī)，包括：電起爆器、封頭、點(diǎn)火藥盒、點(diǎn)火支架、推進(jìn)劑、擋藥板、燃燒室、抑制層、收斂件、噴管。

所述燃燒室為一薄壁圓筒容器，后端加工環(huán)狀限位臺，內(nèi)部自由裝填推進(jìn)劑，兩端分別與封頭、收斂件采用螺紋連接，○形圈密封；

所述電起爆器采用雙橋發(fā)火電路，與封頭采用螺紋連接，銅墊圈密封；

所述點(diǎn)火支架端面焊接通氣圓環(huán)用于嵌裝點(diǎn)火藥盒，與封頭通過4個(gè)螺釘連接，對推進(jìn)劑進(jìn)行軸向限位；

所述擋藥板安裝在燃燒室環(huán)狀限位臺，對推進(jìn)劑進(jìn)行軸向限位；

所述抑制層采用鉀鹽為抑制劑，環(huán)氧樹脂為基體，混合均勻后模壓成型在收斂件內(nèi)型面；收斂件與噴管采用螺紋連接，銅墊圈密封。

所述點(diǎn)火藥盒材料為賽璐珞，點(diǎn)火藥盒與封頭間粘結(jié)可燃緩沖墊。

所述抑制層配方中鉀鹽為酒石酸氫鉀，質(zhì)量比例為35％～45％，基體為106環(huán)氧樹脂。

所述推進(jìn)劑為無煙改性雙基推進(jìn)劑，其配方中含鉀鹽為硝酸鉀，質(zhì)量比例為2.5％～4％，藥型為7根內(nèi)外燃燒管狀藥結(jié)構(gòu)，推進(jìn)劑與點(diǎn)火支架和擋藥板間粘結(jié)可燃緩沖墊。

本發(fā)明工作原理為：電起爆器工作后點(diǎn)燃點(diǎn)火藥盒，點(diǎn)火燃?xì)恻c(diǎn)燃推進(jìn)劑并按照設(shè)計(jì)燃面燃燒產(chǎn)生預(yù)定推力，同時(shí)燃?xì)庵械膋⁺和抑制層高溫狀態(tài)下分解釋放的k⁺阻斷二次燃燒鏈反應(yīng)，有效降低羽焰溫度、羽焰可見光、羽焰紅外輻射等特征。

本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，裝配方便，且具有全天候可靠工作特點(diǎn)。在滿足內(nèi)彈道性能要求的前提下，可有效抑制二次燃燒，降低羽焰溫度、羽焰可見光、羽焰紅外輻射等特征。

附圖說明

圖1為本發(fā)明剖面結(jié)構(gòu)圖，1-電起爆器，2-封頭，3-點(diǎn)火藥盒，4-點(diǎn)火支架，5-推進(jìn)劑，6-擋藥板，7-燃燒室，8-抑制層，9-收斂件，10-噴管。

圖2為常規(guī)發(fā)動機(jī)羽焰圖。

圖3為同等推力水平本發(fā)明羽焰對比圖。

具體實(shí)施方式

下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步解釋說明。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)見圖1，包括：電起爆器1、封頭2、點(diǎn)火藥盒3、點(diǎn)火支架4、推進(jìn)劑5、擋藥板6、燃燒室7、抑制層8、收斂件9、噴管10。

電起爆器1采用雙橋發(fā)火電路，與封頭2采用螺紋連接，銅墊圈密封。封頭2與燃燒室7采用螺紋連接，○形圈密封。點(diǎn)火藥盒3嵌裝于點(diǎn)火支架4通氣圓環(huán)內(nèi)，點(diǎn)火藥盒3材料為賽璐珞，點(diǎn)火藥盒3與封頭2間粘結(jié)可燃緩沖墊。點(diǎn)火支架4與封頭2通過4個(gè)螺釘連接，對推進(jìn)劑5進(jìn)行軸向限位，推進(jìn)劑5與點(diǎn)火支架4間粘結(jié)可燃緩沖墊。推進(jìn)劑5為無煙改性雙基推進(jìn)劑，其配方中含硝酸鉀，含量比例為3％，藥型為7根內(nèi)外燃燒管狀藥結(jié)構(gòu)，自由裝填在燃燒室內(nèi)。擋藥板6安裝在燃燒室7限位環(huán)內(nèi)，對推進(jìn)劑5進(jìn)行軸向限位，推進(jìn)劑5與擋藥板6間粘結(jié)可燃緩沖墊。燃燒室7與收斂件9采用螺紋連接，○形圈密封；抑制層8采用酒石酸氫鉀為抑制劑，含量比例為40％，基體為106環(huán)氧樹脂，混合均勻后模壓成型在收斂件9內(nèi)型面；收斂件9與噴管10采用螺紋連接，銅墊圈密封。

本發(fā)明裝配完成后，對電起爆器1通直流電流1a±0.05a，電起爆器1工作后點(diǎn)燃點(diǎn)火藥盒3，點(diǎn)火燃?xì)恻c(diǎn)燃推進(jìn)劑5并按照設(shè)計(jì)燃面燃燒產(chǎn)生預(yù)定推力，同時(shí)采用中紅外熱像儀和高速攝影設(shè)備對該發(fā)動機(jī)羽焰溫度、尺寸進(jìn)行測試，測試結(jié)果表明：與同等推力水平的常規(guī)發(fā)動機(jī)相比(見圖2、圖3)，其羽焰平均溫度降低約30％，羽焰長度降低約51％。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種能有效抑制二次燃燒的低羽焰特征發(fā)動機(jī)，包括：電起爆器、封頭、點(diǎn)火藥盒、點(diǎn)火支架、推進(jìn)劑、擋藥板、燃燒室、抑制層、收斂件、噴管。封頭與電起爆器、燃燒室采用螺紋連接；點(diǎn)火藥盒嵌裝于點(diǎn)火支架通氣圓環(huán)內(nèi)；點(diǎn)火支架和擋藥板對推進(jìn)劑進(jìn)行軸向限位；推進(jìn)劑為無煙改性雙基推進(jìn)劑，其配方中含鉀鹽，7根內(nèi)外燃燒管狀藥結(jié)構(gòu)，自由裝填在燃燒室內(nèi)；抑制層采用鉀鹽為抑制劑，環(huán)氧樹脂為基體，模壓成型在收斂件內(nèi)型面；收斂件與燃燒室、噴管采用螺紋連接。本發(fā)明能夠大幅度降低羽焰溫度、羽焰可見光、羽焰紅外輻射等特征。

技術(shù)研發(fā)人員：朱佳佳;王中;舒慧明;李瑞鋒;陳國輝;鄭偉;古呈輝;邢鵬濤;許云志;馬宇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西安近代化學(xué)研究所
技術(shù)研發(fā)日：2016.12.07
技術(shù)公布日：2017.08.15