一种可在有限空间使用的单兵火箭发射系统的制作方法

本发明涉及反坦克兵器技术领域，具体涉及一种单兵火箭发射系统。

背景技术：

在复杂的战场环境下，为完成各种打击任务，便携式单兵火箭应拥有良好的战场环境适应性，具有在狭小空间和房舍内射击的能力。随着武器装备技术发展，世界上许多国家都对便携式反坦克武器都提出了能在街道、小巷、房舍、洞穴和带有顶盖的野战工事等狭小工事内射击的能力要求。

采用无后坐力炮提供发射动力的单兵火箭在有限空间内发射时，火炮产生的高压燃气将火箭推出炮口的同时，大量燃气从尾部喷口排出，所产生的噪声、有害燃气和尾焰都可能对射手造成不同程度的损伤。

技术实现要素：

本发明的目的是：为了降低发射时强噪声、超压以及尾焰，本发明提出一种基于固体火箭发动机工作原理的单兵火箭发射系统。

本发明的技术方案是：一种可在有限空间使用的单兵火箭发射系统，它包括：火箭筒、火箭弹战斗部以及火箭发动机燃烧室；

火箭发动机燃烧室包括：发动机壳体、管型固装药、装药固定板、异形喷管以及一体式点火器堵盖结构；管型固装药采用低烟高燃速的薄壁多孔固体推进剂药柱；装药固定板表面设有与管型固装药匹配的通气孔，在装药固定板的边缘处设有过气槽结构，装药固定板具有气压平衡能力；异形喷管包括：圆形收敛段、喷喉以及二元扩张段；一体式点火器堵盖结构包括：点火药盒以及铝制堵盖；一体式点火器堵盖结构安装在异形喷管的喷喉处；

火箭弹战斗部与火箭发动机燃烧室设置在火箭筒内，火箭弹战斗部与发动机前封头通过螺纹连接，发动机前封头与发动机壳体通过剪切销连接，装药固定板与发动机前封头、管型固装药胶连；异形喷管固定安装在发动机壳体内。

工作原理为：一体式点火器堵盖结构中的点火药盒激活后引燃点火药，点火药生成的高温燃气迅速点燃管型固装药，当火箭发动机燃烧室内到达设定的点火压强时，铝制堵盖能够快速打开，铝制堵盖特殊设计的预制薄弱环节能够实现对打开压力阈值的高度敏感，实现压力和时间的精确控制，降低初始点火压力峰值和延迟，进而减少噪声和超压；装药固定板采取了与管型固装药配合的通气孔和边缘过气槽结构快速平衡燃烧室内压强，降低压力峰值，防止火箭燃烧室内部压强瞬间不平衡导致工作异常，进而减少噪声和超压；高温燃气通过异形喷管的圆形收敛段、二元扩张段，使得燃气膨胀到过膨胀或完全膨胀状态，燃气噪声得到降低。

进一步的，在上述方案的基础上，在火箭筒的尾部还设有消音套筒；消音套筒包括：消音器壳体、筒内消音隔层以及微孔板消音结构；其中：消音器壳体安装在火箭筒的尾部，筒内消音隔层粘接在消音器壳体内壁，微孔板消音结构安装在筒内消音隔层内并通过消音器壳体的内置卡槽进行定位，微孔板消音结构设有内置的燃气通道。

高速的燃气通过消音套筒内微孔板消音结构的燃气通道时，小孔中的气体在声压作用下使声波与微孔壁面相互摩擦，一部分声能转化为热能，达到衰减噪声的目的。筒内消音隔层在火箭弹战斗部发射过程中，吸收一部分在火箭筒管内的噪声，起到降噪目的。

进一步的，在上述方案的基础上，所述异形喷管的二元扩张段具有斜置导流筋结构。斜置导流筋结构可使得高速燃气尾流旋转，通过旋流效应加强湍流掺混、耗散射流能量、降低尾焰长度及噪声。

进一步的，在上述方案的基础上，所述异形喷管的二元扩张段的出口尾檐处设有锯齿消音结构。锯齿消音结构进一步加强湍流引射效应，改变发动机尾焰掺混特性，降低尾焰长度以及噪声。

进一步的，在上述方案的基础上，所述喷喉的内径与所述管型固装药燃面的尺寸相匹配。在大燃面流量下使用较大喷管直径，可实现发动机低压下大推力要求，防止超压出现。

有益效果：利用本发明可使得单兵火箭在有限空间内可实现低噪音低超压的发射，保证了射手安全和发射隐蔽性。

(1)通过一体式点火器堵盖结构设计，实现燃烧室密封的同时，当燃烧室内部压力达到设定的压力阈值时，铝制堵盖能够精确响应、快速打开，降低初始点火压力峰值，进而减少噪声和超压。

(2)装药固定板采用了与管型固装药匹配的通气孔和边缘剪切槽结构，令燃烧室内压强得到平衡，从而降低压力峰值，防止燃烧室内部压强瞬间不平衡导致工作异常，进而减少噪声和超压。

(3)管型固装药燃面与喷喉直径匹配，在大燃面流量下使用较大喷管直径，可实现燃烧室低压下大推力要求，防止超压出现。

(4)异形喷管的圆形收敛段与二元扩张段的结构设计，使得燃气膨胀到过膨胀或完全膨胀状态，燃气噪声得到降低。

(5)异形喷管的圆形收敛段、二元扩张段以及喷管出口尾檐的内敛锯齿消音结构，加强湍流引射效应，改变燃烧室尾焰掺混特性，降低尾焰长度，减少火焰温度，降低超压，降低噪声。

(6)异形喷管扩张段的倾斜导流筋结构能够引起燃烧室尾焰旋流，减少火焰温度，避免超压，降低噪声。

(7)火箭筒尾部安装有消音套筒，在发射过程中，高速的燃气在通过消声套筒内微孔板消音，筒内消音隔层在发射过程中，同时吸收一部分噪声，起到降噪目的。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为图1中a处的局部放大图；

图3为图1中b处的局部放大图；

图4为本发明中装药固定板的结构示意图；

图5为本发明实施例2的结构示意图；

图6为图5中a处的局部放大图；

图7为图5中b处的局部放大图；

图中：1-消音套筒、2-管型固装药；3-异形喷管；4-消音器壳体、5-筒内消音隔层、6-微孔板消音结构、7-一体式点火器堵盖结构、8-火箭筒、9-火箭弹战斗部、10-火箭发动机燃烧室、11-发动机前封头、12-装药固定板、13-剪切销、14-发动机壳体。

具体实施方式

实施例1，参见附图1，一种可在有限空间使用的单兵火箭发射系统，它包括：火箭筒8、火箭弹战斗部9以及火箭发动机燃烧室10；

参见附图2、3、4，火箭发动机燃烧室10包括：发动机壳体14、管型固装药2、装药固定板12、异形喷管3以及一体式点火器堵盖结构7；管型固装药2采用低烟高燃速的薄壁多孔固体推进剂药柱；装药固定板12表面设有与管型固装药2匹配的通气孔，在装药固定板12的边缘处设有过气槽结构，装药固定板12具有气压平衡能力；异形喷管3包括：圆形收敛段、喷喉以及二元扩张段；一体式点火器堵盖结构7包括：点火药盒以及铝制堵盖；一体式点火器堵盖结构7安装在异形喷管3的喷喉处；喷喉的内径与管型固装药2燃面的尺寸相匹配；

火箭弹战斗部9与火箭发动机燃烧室10设置在火箭筒8内，火箭弹战斗部9与发动机前封头11通过螺纹连接，发动机前封头11与发动机壳体14通过剪切销13连接，装药固定板12与发动机前封头11、管型固装药2胶连；异形喷管3固定安装在发动机壳体14内。

工作原理为：一体式点火器堵盖结构7中的点火药盒激活后引燃点火药，点火药生成的高温燃气迅速点燃管型固装药2，当火箭发动机燃烧室10内到达设定的点火压强时，铝制堵盖能够快速打开，铝制堵盖特殊设计的预制薄弱环节能够实现对打开压力阈值的高度敏感，实现压力和时间的精确控制，降低初始点火压力峰值和延迟，进而减少噪声和超压；装药固定板12采取了与管型固装药2配合的通气孔和边缘过气槽结构快速平衡燃烧室内压强，降低压力峰值，防止火箭燃烧室内部压强瞬间不平衡导致工作异常，进而减少噪声和超压；高温燃气通过异形喷管3的圆形收敛段、二元扩张段，使得燃气膨胀到过膨胀或完全膨胀状态，燃气噪声得到降低；喷喉的内径与管型固装药2燃面的尺寸相匹配。在大燃面流量下使用较大喷管直径，可实现发动机低压下大推力要求，防止超压出现。

实施例2，参见附图5、6、7，在实施例1的基础上，进一步的，在火箭筒8的尾部还设有消音套筒1；消音套筒1包括：消音器壳体4、筒内消音隔层5以及微孔板消音结构6；其中：消音器壳体4安装在火箭筒8的尾部，筒内消音隔层5粘接在消音器壳体4内壁，微孔板消音结构6安装在筒内消音隔层5内并通过消音器壳体4的内置卡槽进行定位，微孔板消音结构6设有内置的燃气通道。

进一步的，异形喷管3的二元扩张段具有斜置导流筋结构；异形喷管3的二元扩张段的出口尾檐处设有锯齿消音结构。

异形喷管3的斜置导流筋结构可使得高速燃气尾流旋转，通过旋流效应加强湍流掺混、耗散射流能量、降低尾焰长度及噪声，锯齿消音结构进一步加强湍流引射效应，改变发动机尾焰掺混特性，降低尾焰长度以及噪声；高速的燃气通过消音套筒1内微孔板消音结构6的燃气通道时，小孔中的气体在声压作用下使声波与微孔壁面相互摩擦，一部分声能转化为热能，达到衰减噪声的目的。筒内消音隔层在火箭弹战斗部9发射过程中，吸收一部分在火箭筒8管内的噪声，起到降噪目的。上述方案使得单兵火箭在有限空间内可实现低噪音低超压的发射，保证了射手安全和发射隐蔽性。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。