[发明专利]一种轨控发动机金属一体蒙皮结构

说明书

本发明涉及一种轨控发动机金属一体蒙皮结构，包括：一体成型蒙皮结构；金属堵片本体；约束环。蒙皮预留小喷管口燃气通道，整体无需轴向切割，结构一体加工成型。金属堵片外缘处设计为齿轮形状，通过约束环固定在小喷管燃气通道口，约束环内外型面分别与金属堵片和蒙皮相贴合。蒙皮从一侧装配到位，蒙皮与金属堵片、固定环之间均为机械接触式固定方式。发动机工作时，打开金属堵片即为金属堵片齿轮结构处变形失去约束力，通过机械尺寸保证了外形，使得打开压强较为一致。本发明的轨控发动机金属一体蒙皮结构能够满足不同工作压强的轨控发动机的需要。

技术领域

本发明涉及轨控发动机金属蒙皮结构，具体涉及一种轨控发动机金属一体蒙皮结构。属于固体火箭发动机技术领域。

背景技术

轨控发动机是放置于双脉冲发动机之间，提供导弹横向过载，调整导弹末端轨道，增加目标命中率的固体发动机。轨控发动机具有轻质小型化、快响应等特点，其工作原理是：在圆周方向均布小喷管实现推力大小、方向可调可控。

为了不影响导弹气动外形，需要对导弹外形进行整形处理，轨控发动机常在外壁面设计蒙皮结构，同时，为了不影响轨控发动机的工作特性，需在蒙皮的对应小喷管位置预留缺口，供小喷管工作时顺利形成燃气通道，提供导弹的横向过载。而蒙皮处预留的缺口位置，需要设计堵片结构，在轨控发动机未工作时，堵片结构能够承受导弹飞行中的气动外载，同时在轨控发动机工作时，该结构可以顺利的打开，形成小喷管的燃气通道。现有轨控发动机整形蒙皮结构主要包括两种：螺钉连接的金属堵片组合和销钉连接的非金属堵片组合，均为破坏式打开方式。

现有的两种堵片结构主要问题是：螺钉连接的金属堵片组合，采用将金属堵片通过螺钉连接固定在蒙皮上的小喷管处预留缺口处，该结构装配工艺较为复杂，单件产品的装配工时较长，不利于大批量生产，且堵片组合打开方式为冲破式，配合关系与产品公差允许内的加工偏差均会产生打开压强的不一致性；销钉连接的非金属堵片组合，采用销钉将非金属堵片固定于金属连接零件上，打开时通过冲破销钉连接处的非金属部分实现打开功能，由于非金属结构的强度不一致性、非金属堵片销钉固定位置的偏差，该结构打开压强波动性较大，容易影响打开性能。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提升轨控发动机蒙皮结构和堵片组合的装配效率，减轻整体的消极质量，保证堵片打开压强的一致性。

本发明解决技术的方案是：一种适用于轨控发动机金属一体蒙皮结构，该蒙皮结构包括蒙皮本体、约束环、金属堵片本体；

金属堵片本体，用于覆盖轨控发动机喷管口，金属堵片本体边缘设计成齿轮状结构形式，齿轮状结构边缘与约束环内型面一侧贴合，约束环外型面与蒙皮相贴合，三者采用机械接触式固定方式连接；

轨控发动机未工作时，约束环将金属堵片本体固定于小喷管口，约束环外型面设计成与蒙皮内型面匹配的结构形式，内型面设计成与喷管出口匹配的结构形式，压紧金属堵片本体提供了金属堵片气动外载承载所需压紧力，金属堵片本体与一体化蒙皮结构共同作为轨控发动机气动外形整形结构，承受气动外载；轨控发动机工作时，在气流的作用下，金属堵片本体齿轮状边缘变形失去约束力，打开形成燃气通道。

所述蒙皮本体采用一体化成型加工方法整体加工而成。

所述蒙皮本体材质为30Cr3SiNiMoVA。

所述蒙皮本体厚度取值范围是：0.7-0.9mm。

所述约束环厚度取值范围是：0.25-0.35mm。

所述约束环采用钛合金制造而成。

所述金属堵片本体采用铝合金制造而成。

所述金属堵片本体齿轮状结构边缘每个齿轮的机械尺寸一致保证堵片打开压强的一致性。

所述金属堵片本体齿轮状结构边缘每个齿轮厚度为0.15mm，齿轮处开口角度为60°。