一种双燃烧室燃气发生器的嵌套结构的制作方法

本发明涉及一种新型嵌套结构，尤其是涉及用于小型固体姿轨控发动机的双燃烧室燃气发生器的嵌套结构。

背景技术：

姿轨控发动机作为导弹直接力控制的执行部分的关键部件，直接影响其机动能力和控制精度。其中固体姿轨控发动机具备结构简单、安全可靠、易存储和免维护等特点，适用于空基、海基等对安全性要求较高的武器。

姿轨控发动机一般由姿控系统和轨控系统组成，其中姿控发动机安装在动力系统的尾部以进行姿态控制，即俯仰、偏航和滚转通道的控制，使探测器能够快速稳定的瞄准目标；轨控发动机安装在质心平面，为动力系统提供较高的横向加速度，使其具有横向快速机动飞行能力。

由于姿控系统与轨控系统工作方式相对独立，所以现有的姿轨控发动机设计时大多采用独立姿控燃烧室和轨控燃烧室。此种方式虽然结构简单，但会造成总体系统尺寸较大，并且还需考虑两者之间的连接结构，连接接口复杂且基准不易控制，增加额外的发动机的重量和设计成本。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种双燃烧室燃气发生器的嵌套结构，解决工作过程中姿轨控发动机质心严重漂移的问题。该新型燃气发生器主要通过改变其燃烧室结构形式，利用嵌套结构实现总体系统紧凑，降低重量。该发明采用的技术方案是：一种双燃烧室燃气发生器的嵌套结构，包括封头、封头内绝热层、封头外绝热层、密封圈、定位销；所述封头，用于连接姿控燃烧室和轨控燃烧室，用于将姿控燃烧室嵌入轨控燃烧室内部；

所述封头与封头内绝热层、封头外绝热层粘接在一起；密封圈，用于密封姿控燃烧室和轨控燃烧室工作产生的高温燃气；定位销，用于固定封头与轨控燃烧室的相对位置。

进一步，封头内侧加工内螺纹和密封面，姿控燃烧室外侧加工外螺纹并在螺纹根部加工密封槽放置相应的姿控密封圈，两者通过螺纹拧紧后通过密封圈密闭姿控燃烧室。

进一步，封头外侧是卡爪凸起结构，卡爪下方加工密封槽放置轨控密封圈。轨控燃气发生器端面加工相应的卡爪凹槽和密封面，待封头与姿控燃烧室装配完成后将其卡爪与轨控燃气发生器凹槽对齐，通过工装将两者压紧，直到轨控密封圈完全压入燃烧室内部，保证轨控燃烧室位置不变的情况下旋转封头，直至卡爪上销钉孔与轨控燃烧室销钉位置重合，放入销钉对两者进行定位，以防封头卡爪在工作过程中旋转脱落。此种嵌套结构可以使姿控燃烧室与轨控燃烧室分别点火工作，其工作压力与工作时间可以根据总体要求进行分别设计，两者互不干扰。

优选的，所述封头与姿控燃烧室、轨控燃烧室的连接方式包括螺纹连接、卡爪连接、销钉连接、卡键连接。

本发明与现有技术相比，其显著优点：

该发明使得姿控燃烧室嵌套在轨控燃烧室内部，燃气发生器尺寸主要由轨控燃烧室的外形结构决定。此种结构能够有效降低姿轨控发动机长度，使其结构更为紧凑，节约发动机空间。轨控燃烧室与封头通过卡爪连接，结构较为简单，更利于姿轨控发动机总体的基准控制。随着发动机开始点火工作，姿控燃烧室与轨控燃烧室内部药量随工作时间增加而不断减少，在此过程中双燃烧室燃气发生器嵌套结构能够有效避免总体结构质心发生漂移，更利于总体对姿轨控发动机的控制。

附图说明

图1为本发明实施例的燃气发生器示意图；

图2为本发明实施例的卡爪结构示意图。

具体实施方式

图1为本发明实施例的燃气发生器示意图，其中1为卡爪结构封头，2为封头内绝热层，3为封头外绝热层，4为姿控密封圈，5为姿控燃烧室，6为轨控燃烧室，7为轨控密封圈，8为定位销。首先，封头内绝热层2，用于隔绝姿控燃烧室工作产生的高温燃气对封头的影响；封头外绝热层3，用于隔绝轨控燃烧室工作产生的高温燃气对封头的影响；将卡爪结构封头1与封头内绝热层2、封头外绝热层3粘接在一起，之后将其与姿控燃烧室5连接起来，连接方式可以选择螺纹连接方式，两者之间通过姿控密封圈4进行密封。

其次，通过带卡爪结构封头1将其与轨控燃烧室6连接在一起，连接方式可以选择卡爪连接方式，两者之间通序号7轨控密封圈进行密封。

最后，维持轨控燃烧室7位置不变，旋转带卡爪结构封头1直到两者定位孔重合，通过定位销8对姿控组件与轨控燃烧室相对位置进行固定。至此，嵌套结构双燃烧室燃气发生器安装完成，姿控燃烧室5和轨控燃烧室6独立点火开始工作，两个燃烧室的工作时长、工作压力与点火顺序可以根据总体要求确定。

图2为卡爪结构示意图，示意图(a)、(b)中的是六个卡爪的结构，该发明中嵌套结构不仅仅限于这种结构形式。根据姿轨控发动机的设计要求，可选择不同的结构形式、加工材料及几何参数适应不同的工作压力。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种用于固体姿轨控发动机的新型双燃烧室燃气发生器的嵌套结构，该新型嵌套结构主要由封头、封头内绝热层、封头外绝热层、密封圈和定位销组成，嵌套结构主要是选择一大一小的两种直径燃烧室，封头内轮廓结构连接小直径燃烧室，通过外轮廓结构固定于大直径燃烧室内部。该新型燃气发生器嵌套结构可以解决用于小型双燃烧室固体发动机质心漂移的问题。封头与姿控燃烧室、轨控燃烧室的连接方式可以选择但不限于螺纹连接，卡爪连接，销钉连接，卡键连接等方式。该发明依托成熟的结构计算，实现小型双燃烧室燃气发生器结构紧凑，接口及基准控制简单，质心漂移小，有利于总体控制，节约设计成本。

技术研发人员：蔡迪;陈晓龙;牛禄;裴晨曦;胡琰;汤玉林;潘科玮;周伟华;李莎莎
受保护的技术使用者：上海新力动力设备研究所
技术研发日：2018.09.18
技术公布日：2019.01.11