[实用新型]一种固体发动机

说明书

本实用新型属于动力装备技术领域，涉及一种固体发动机，包括燃烧室以及喷管，燃烧室的后端与喷管装置相配合，还包括置于喷管装置外部的螺纹环；螺纹环与燃烧室后端通过螺纹配合并将凸台的直端面向着燃烧室前端的方向压紧；喷管包括由内而外固定连接的喉衬、背衬以及壳体，喉衬与背衬形成流道，流道的内型面从入口到出口依次为收敛段、喉部直段以及扩口段，收敛段的延伸线与喷管轴线之间的夹角为38°。本实用新型能有效防止喷管装置装配过程中点火具发生旋转、点火导线不易断裂、可靠安全，且防止喷管中Al₂O₃发生沉积、结构简单。

技术领域

本实用新型属于动力装备技术领域，涉及一种固体发动机。

背景技术

固体发动机是火箭、导弹等航空航天飞行器的动力装置，固体发动机由燃烧室、喷管、点火具(或点火装置)、药柱等组件组成，具体的结构是：药柱装配于燃烧室内，喷管与燃烧室尾部配合，使得燃烧室封闭，喷管与燃烧室通常以螺纹配合；点火具或点火装置对于前点火和后点火发动机来说，安装位置不同。对于后点火发动机，点火具安装于发动机后端，如粘于燃烧室末端、使用支撑装置固定或直接粘接于喷管内型面上，其中直接粘于喷管内型面上的比较常见。对于部分发动机，总体要求点火线需要从燃烧室头部引出，即点火线需要穿过整个燃烧室，这样的话在装配喷管时，点火具会随着喷管旋转，影响点火导线的结构完整性，可能会导致点火导线被拧断。

发动机在工作时，含铝推进剂燃烧会产生三氧化二铝(Al₂O₃)，由于推进剂的燃温一般在3000℃以上，而三氧化二铝的熔点为2054℃，因此燃烧产生的三氧化二铝基本为液态，当高温的三氧化二铝小液滴随气流流动碰撞到低温的喷管内型面时，由于温差过大，液态的三氧化二铝会凝固并粘附在喷管内型面上；随着发动机的持续工作，三氧化二铝聚团在内型面上堆积越厚，使得内型面的尺寸不断缩小，有可能堵塞喉部，显著影响发动机工作性能，使燃烧室内压强升高，严重时甚至会发生发动机壳体破裂。

实用新型内容

针对现有技术中喷管装配时点火具易随之旋转，点火导线易被拧断，安全性差以及喷管易发生Al₂O₃沉积的问题，本实用新型提供一种防止点火具旋转、点火导线不易断裂、可靠安全，且防止喷管中Al₂O₃发生沉积、结构简单的固体发动机。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种固体发动机，包括燃烧室以及喷管，燃烧室的后端与喷管相配合，其特征在于：所述固体发动机还包括置于喷管外部的螺纹环；所述螺纹环通过螺纹与燃烧室后端相配合并将喷管向燃烧室前端方向压紧。

进一步的，所述喷管包括由内而外固定连接的喉衬、背衬以及壳体，所述壳体与燃烧室后端的内壁间隙配合；所述壳体与燃烧室配合面后端设置有凸台；所述螺纹环与燃烧室后端通过螺纹配合并将凸台的直端面向着燃烧室前端的方向压紧。

进一步的，所述喉衬与背衬形成流道，所述流道的内型面从入口到出口依次为收敛段、喉部直段以及扩口段，所述收敛段的延伸线与喷管轴线之间的夹角为38°。

进一步的，所述流道的内型面粗糙度为0.8。

进一步的，所述喉衬的内型面从入口至出口依次为喉衬收敛段、喉衬直线段和喉衬扩口段，所述喉衬直线段与喷管轴线之间的厚度为4.05mm。

进一步的，所述喉衬收敛段与背衬内壁平滑过渡连接形成喷管收敛段，所述喉衬扩口段与背衬内壁平滑过渡连接形成喷管扩口段。

进一步的，所述喉衬收敛段与喉衬直线段之间的通过圆弧过渡，所述圆弧的半径R为9mm；所述喉衬直线段与喉衬扩口段之间通过圆弧过渡，所述圆弧的半径R为5mm。

进一步的，所述喉衬为钼喉衬。

进一步的，所述喷管还包括置于扩口段锥面处的堵盖。