轉動控制固體姿軌控發(fā)動機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種轉動控制固體姿軌控發(fā)動機，屬于火箭姿軌控發(fā)動機技術領域。
【背景技術】
[0002]固體燃氣姿軌控動力系統(tǒng)主要應用于防空、反導和空間對抗的各型導彈上，依靠自身動能用碰撞方式來殺傷和摧毀威脅目標，整體質(zhì)量輕、體積小，末端具有極高的速度和機動調(diào)節(jié)能力。
[0003]近幾十年來，世界主要各大國一直在開展應用于防空、反導、反衛(wèi)星和空間對抗領域的新型固體姿軌控動力系統(tǒng)的研宄。目前的固體推進劑姿軌控系統(tǒng)可分為以下兩種類型:一種是脈沖陣列式姿軌控系統(tǒng)，導彈通過自旋穩(wěn)定，用安裝在彈體周圍的一組小火箭發(fā)動機控制導彈的飛行方向，主要用于大氣層內(nèi)區(qū)域防空反導；另一種采用燃氣發(fā)生器多噴管姿軌控系統(tǒng)，由兩組小型火箭發(fā)動機組成:一組姿控發(fā)動機被安裝在攔截器的尾部，用于控制攔截器的姿態(tài)；四臺軌控發(fā)動機安裝在攔截器的質(zhì)心平面內(nèi)，為攔截器提供較高的橫向加速度，攔截器為三軸穩(wěn)定。
[0004]上述脈沖陣列式姿軌控系統(tǒng)中的每個小火箭發(fā)動機只能一次點火，不能實現(xiàn)連續(xù)矢量調(diào)節(jié)，因而控制精度上差一些；燃氣發(fā)生器多噴管姿軌控系統(tǒng)雖可以實現(xiàn)連續(xù)矢量調(diào)節(jié)，但因需要實現(xiàn)流量調(diào)節(jié)采用了燃氣閥門的調(diào)節(jié)，從而會導致熱防護、燒蝕、閥桿撞擊等一系列問題，對材料技術和基礎工業(yè)要求高，技術突破難度大，成為固體動力技術發(fā)展的技術瓶頸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了解決上述問題，提出一種轉動控制固體姿軌控發(fā)動機，采用多個噴管分推力合成的方法，通過多個自帶燃燒室的噴管沿發(fā)動機軸心的組合旋轉動作，調(diào)節(jié)各噴管的分推力方向，以實現(xiàn)合力、合力矩大小和方向的變化，產(chǎn)生彈體機動所需的多個方向的推力矢量，為飛行器提供所需的橫向過載及俯仰、偏航、滾轉力矩。
[0006]一種轉動控制固體姿軌控發(fā)動機，包括飛行器外殼體、軌控動力系統(tǒng)和姿控動力系統(tǒng)；
[0007]軌控動力系統(tǒng)包括兩個軌控發(fā)動機；
[0008]軌控發(fā)動機包括軌控發(fā)動機殼體、軌控發(fā)動機絕熱層、軌控發(fā)動機藥柱、軌控燃氣90度管道、軌控發(fā)動機噴管；軌控發(fā)動機殼體與軌控發(fā)動機絕熱層之間、軌控發(fā)動機絕熱層與軌控發(fā)動機藥柱之間兩兩粘合；軌控燃氣90度管道一端與軌控發(fā)動機殼體的偏心燃氣通道連接，另一端連接軌控發(fā)動機噴管，軌控發(fā)動機噴管位于發(fā)動機的質(zhì)心平面；
[0009]兩個軌控伺服驅動器分別固定在兩個軌控發(fā)動機上，軌控伺服驅動器通過軌控伺服固定架固定連接飛行器外殼體；
[0010]每個軌控發(fā)動機的輸出軸分別配合一個軌控滾動軸承內(nèi)環(huán)，軌控滾動軸承的外環(huán)與軌控發(fā)動機支架固定連接，軌控發(fā)動機支架固定連接飛行器外殼體；
[0011]兩個軌控發(fā)動機相對放置，兩個軌控發(fā)動機之間設有軌控連接滾動軸承，滾動軸承的內(nèi)環(huán)與外環(huán)分別與兩發(fā)動機軸過渡配合；
[0012]姿控動力系統(tǒng)包含四個姿控發(fā)動機，姿控發(fā)動機偏心布置于發(fā)動機首端或末端，呈圓周分布，旋轉軸與發(fā)動機軸線平行但不重合；
[0013]姿控發(fā)動機與姿控伺服驅動器通過聯(lián)軸器連接，姿控伺服驅動器通過姿控伺服固定架固定連接飛行器外殼體；
[0014]姿控發(fā)動機的上輸出軸配合姿控上滾動軸承內(nèi)環(huán)，姿控上滾動軸承的外環(huán)與姿控發(fā)動機上支架固定連接，軌控發(fā)動機支架固定連接飛行器外殼體；
[0015]姿控發(fā)動機的下輸出軸配合姿控下滾動軸承內(nèi)環(huán)，姿控下滾動軸承的外環(huán)與姿控發(fā)動機下支架固定連接，姿控發(fā)動機下支架固定連接飛行器外殼體。
[0016]本發(fā)明的優(yōu)點在于:
[0017](I)技術難度低，可行性高
[0018]傳統(tǒng)的燃氣發(fā)生器姿軌控系統(tǒng)采用燃氣閥門調(diào)節(jié)推力方向和大小，進而為導彈武器提供所需的控制力矩。本發(fā)明提出的高溫燃氣姿軌控發(fā)動機通過多個自帶燃燒室的噴管沿發(fā)動機軸心的組合旋轉動作，產(chǎn)生彈體機動所需的多個方向的推力矢量。這種概念設計既滿足了姿態(tài)軌道控制要求，同時有效降低了發(fā)動機技術難度；
[0019](2)結構簡單，可靠性高
[0020]相比常規(guī)的姿軌控系統(tǒng)，本發(fā)明設計省去了復雜的管道結構和高溫燃氣閥門，采用簡潔明了的結構形式，在結構層面，軌控系統(tǒng)、姿控系統(tǒng)、各噴管之間相互獨立，利于控制，可靠性尚;
[0021](3)形式靈活
[0022]根據(jù)不同的需求，可以衍生出不同結構形式的方案，以滿足不同條件下的工作模式。
【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明的姿軌控發(fā)動機整體結構圖；
[0024]圖2是本發(fā)明的軌控動力系統(tǒng)結構圖；
[0025]圖3是本發(fā)明的軌控推力器結構圖；
[0026]圖4是本發(fā)明的姿控動力系統(tǒng)結構圖；
[0027]圖5是本發(fā)明的姿控動力系統(tǒng)布局下視圖；
[0028]圖6是本發(fā)明的包含三軌控發(fā)動機的姿軌控發(fā)動機結構。
[0029]圖中:
[0030]1-飛行器外殼體2-軌控動力系統(tǒng)3-姿控動力系統(tǒng)
[0031]4-軌控發(fā)動機5-姿控發(fā)動機6-軌控伺服固定架
[0032]7-軌控伺服驅動器 8-軌控發(fā)動機支架9-軌控伺服齒輪組
[0033]10-軌控滾動軸承11-軌控連接滾動軸承 12-軌控發(fā)動機殼體
[0034]13-軌控發(fā)動機絕熱層 14-軌控發(fā)動機藥柱 15-軌控燃氣90度管道
[0035]16-軌控發(fā)動機噴管 17-姿控伺服驅動器 18-姿控伺服固定架
[0036]19-姿控上滾動軸承 20-姿控發(fā)動機上支架 21-姿控下滾動軸承
[0037]22-姿控發(fā)動機下支架
【具體實施方式】
[0038]下面將結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0039]本發(fā)明是一種轉動控制固體姿軌控發(fā)動機，如圖1所示，包括飛行器外殼體1、軌控動力系統(tǒng)2和姿控動力系統(tǒng)3。
[0040]如圖2所示，軌控動力系統(tǒng)2包括兩個軌控發(fā)動機4 ;
[0041]軌控發(fā)動機4如圖3所示，包括軌控發(fā)動機殼體12、軌控發(fā)動機絕熱層13、軌控發(fā)動機藥柱14、軌控燃氣90度管道15、軌控發(fā)動機噴管16 ；
[0042]和常規(guī)固體火箭發(fā)動機相同，軌控發(fā)動機殼體12與軌控發(fā)動機絕熱層13之間、軌控發(fā)動機絕熱層13與軌控發(fā)動機藥柱14之間兩兩粘合；軌控燃氣90度管道15通過螺紋與軌控發(fā)動機殼體12的偏心燃氣通道連接；為避免高溫燃氣造成的燒蝕，軌控燃氣90度管道15和軌控發(fā)動機噴管16采用耐高溫復合材料(例如C/SiC、C/C等)，兩者之間采用螺紋連接方式。
[0043]傳動齒輪組9的大、小齒輪分別與軌控發(fā)動機4的