一种无喷管发动机装药药柱结构的制作方法

文档序号:14286035阅读:273来源:国知局

本实用新型属于技术,具体涉及一种无喷管发动机装药药柱结构。



背景技术:

无喷管发动机利用推进剂药柱作为喷管,由于没有机械喷管,特别适合于固体火箭冲压发动机(以下简称固冲发动机)的助推级,即无喷管发动机燃烧室同时作为固冲发动机的补燃室使用,其主要功能是为固冲发动机达到转级工作条件提供加速动力。

目前,常规无喷管发动机装药药柱结构多采用双燃速串装药柱的形式进行装填,也有少部分采用分层药柱的装填形式。虽然现有技术在固冲发动机助推工作段取得了比较理想的效果,但仍存在问题如下:一是药柱燃烧末期发动机工作压强较低,发动机工作效率偏低,发动机壳体压强利用率降低;二是发动机拖尾段时间过长,影响转级接力速度。



技术实现要素:

本实用新型的目的是:提供了一种发动机压强利用率高、拖尾段时间短、工作效率高的无喷管发动机内部装药药柱结构。

本实用新型的技术方案是:一种无喷管发动机装药药柱结构,其包括低燃速药柱1、中燃速药柱2、高燃速药柱3,其中,中燃速药柱2与高燃速药柱3采用恒定厚度层分层装填,且高燃速药柱3与发动机壳体绝热层贴壁装填,而中燃速药柱2与高燃速药柱3装填的组合药柱与低燃速药柱1进行串装。

所述中燃速药柱2为中空的筒状结构。

中燃速药柱2与高燃速药柱3装填的组合药柱与低燃速药柱1的接触面为向组合药柱倾斜的斜面。

低燃速药柱1为拉瓦尔喷管结构。

本实用新型的技术效果是:本实用新型无喷管发动机内部装药药柱结构在将串装药柱与分层药柱两种装填方式有机组合在一起,使壳体强度的利用率提升,平均工作压强提高,进而使发动机性能提高,且易加工、易装填,具有较大的实际应用价值。

附图说明

图1是本实用新型无喷管发动机装药药柱结构示意图,

其中,1-低燃速药柱、2-中燃速药柱、3-高燃速药柱、4-通孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明:

请参阅图1,本实用新型无喷管发动机装药药柱结构包括低燃速药柱1、中燃速药柱2、高燃速药柱3。其中,所述中燃速药柱2与高燃速药柱3采用恒定厚度层分层装填,其中,中燃速药柱2为中空的筒状结构,设置在内部,高燃速药柱3环绕中燃速药柱2设置,并与发动机壳体绝热层贴壁装填。所述中燃速药柱2与高燃速药柱3装填成一组合药柱后再与低燃速药柱1进行串装。该组合药柱与低燃速药柱1的接触面为向组合药柱倾斜的斜面,能够有效提高燃烧效率。另外,所述低燃速药柱1为拉瓦尔喷管结构,先收缩后扩长,以增加燃烧能量转化效率。

本实用新型无喷管发动机装药药柱结构实际工作时,在固冲发动机点火后,无喷管发动机内部装药依据燃面推移,在燃烧初期,低燃速药柱1与中燃速药柱2一同燃烧,当中燃速药柱2燃尽后,低燃速药柱1剩余部分与高燃速药柱3一同燃烧,由于始终存在两端药柱同时燃烧,因此燃烧效率高,使得发动机工作压强高,发动机工作效率偏高,能够有效保证发动机壳体压强利用率。另外,通过控制中燃速药柱2与高燃速药柱3分层的厚度及燃速选取,使高燃速药柱3与低燃速药柱1达到同时燃尽的效果,从而可减少发动机工作拖尾段时间,降低对转级接力速度影响。另外,在上述过程中,低燃速药柱1内型面即为无喷管药柱燃烧的喷管内型面,以此作为能量转换装置,它使高温燃气的热能转换为燃气的动能,从而产生足够推力,保证发动机工作性能。

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