一种小型固体火箭发动机喷管的制作方法

1.本实用新型涉及固体火箭发动机技术领域，尤其涉及一种小型固体火箭发动机喷管。


背景技术：

2.喷管是火箭发动机能量转换的重要部件。相较于大型固体火箭发动机喷管，受喉径尺寸限制，小型固体火箭发动机的喷管受高温高压燃气的烧蚀和冲刷更为严重，受点火压强、发动机工作压强的冲击更加强烈，喷管推力偏心对飞行弹道的影响更为明显，烧蚀和冲刷，通过选择高强度耐高温材料即可解决，现阶段解决冲击、推力偏心问题均需较高成本，由此可见，设计一种工艺性好、成本低，既能够提高喷管耐冲击性能又能够减小发动机推力偏心的喷管是十分必要的。


技术实现要素：

3.（一）要解决的技术问题
[0004] 为了克服现有技术不足，现提出一种小型固体火箭发动机喷管，以实现了工艺性能好，造价成本低，还结构简单，使用方便，利于推广，并且提高喷管耐冲击性能又减小了发动机推力偏心的问题。
[0005]
（二）技术方案
[0006]
本实用新型通过如下技术方案实现：本实用新型提出了一种小型固体火箭发动机喷管，包括喷管座，所述喷管座内部设有一体成型的喷管；
[0007]
所述喷管具有呈直线的径向约束段，所述径向约束段一侧衔接有呈直线的直线过渡段，且直线过渡段与径向约束段连接处设有定位段，所述定位段底端与直线过渡段形成弧形的圆弧过渡段，所述喷管一侧设有直径逐渐向中心轴方向缩小的轴向约束段。
[0008]
进一步的，所述喷管座侧端设有火箭本体，所述火箭本体内部设有推进剂，所述火箭本体与喷管座之间设有挡药板，且挡药板位于喷管前端。
[0009]
进一步的，所述喷管材料选用采用牌号t高强度耐高温石墨材料。
[0010]
进一步的，所述定位段、圆弧过渡段和直线过渡段与喷管座安装配合中留有间隙。
[0011]
进一步的，所述径向约束段与喷管座内圆柱面相配合。
[0012]
进一步的，所述轴向约束段与喷管座内圆锥面相配合。
[0013]
（三）有益效果
[0014]
本实用新型相对于现有技术，具有以下有益效果：
[0015]
1、本实用新型喷管整体材料采用高强度耐高温石墨材料，喷管外形通过机械加工即可完成制作，工艺性好，成本低。
[0016]
2、本实用新型通过径向约束段和轴向约束段相配合的设计方法，既可以提高喷管耐冲击性能又能够减小发动机推力偏心。
[0017]
3、本实用新型应用范围极广，且结构简单，使用方便，利于推广。
附图说明
[0018]
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0019]
图1为本实用新型喷管安装位置示意图示意图；
[0020]
图2为本实用新型喷管结构示意图；
[0021]
图3为本实用新型喷管的内部解剖结构示意图；
[0022]
图4为本实用新型喷管的侧面结构示意图；
[0023]
图中：火箭本体
‑
1、推进剂
‑
2、喷管座
‑
3、挡药板
‑
4、喷管
‑
5、径向约束段
‑
501、定位段
‑
502、圆弧过渡段
‑
503、直线过渡段
‑
504、轴向约束段
‑
505。
具体实施方式
[0024]
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0025]
请参阅图1、图2、图3与图4，本实用新型提供一种小型固体火箭发动机喷管，包括喷管座3，喷管座3内部设有一体成型的喷管5；
[0026]
喷管5具有呈直线的径向约束段501，径向约束段501一侧衔接有呈直线的直线过渡段504，且直线过渡段504与径向约束段501连接处设有定位段502，定位段502底端与直线过渡段504形成弧形的圆弧过渡段503，喷管5一侧设有直径逐渐向中心轴方向缩小的轴向约束段505。
[0027]
其中，所述喷管座3侧端设有火箭本体1，火箭本体1内部设有推进剂2，火箭本体1与喷管座3之间设有挡药板4，且挡药板4位于喷管5前端，采用推进剂2当做动力源，并经过挡药板4防止推进剂2漏出，而后通过推进剂2的燃烧产生动力，使得火箭本体1飞出，实现功能。
[0028]
其中，所述喷管5材料选用采用牌号t707高强度耐高温石墨材料，喷管5外形通过机械加工即可完成制作，可方便一体成型，拥有超强的耐高温性能，避免因为喷射过程中高温的影响容易造成喷管5损失，造成影响喷射过程中整体火箭的平衡问题。
[0029]
其中，所述定位段502、圆弧过渡段503和直线过渡段504与喷管座3安装配合中留有间隙，能够有效防止热膨胀导致的喷管5断裂等失效情况出现，圆弧过渡段503为喷管5强度优化设计结构。
[0030]
其中，所述径向约束段501与喷管座3内圆柱面相配合，设计合理的配合工艺要求，可以大大减小发动机推力偏心。
[0031]
其中，所述轴向约束段505与喷管座3内圆锥面相配合，保证发动机工作过程中喷管5锥面受力，极大地提高了喷管5耐冲击性能。
[0032]
本专利所述喷管5材料采用的牌号t707高强度耐高温石墨材料，原材料之一采用的是石墨材料，而石墨是一种结晶形碳。六方晶系,为铁墨色至深灰色。密度2.25克/厘米3,硬度1.5,溶点3652℃,沸点4827℃。质软,有滑腻感,可导电。化学性质不活泼,耐腐蚀,与酸、碱等不易反应。在空气或氧气中加强热,可燃烧并生成二氧化碳。强氧化剂会将它氧化成有机酸。用作抗摩剂和润滑材料,制作坩埚、电极、干电池、铅笔芯。高纯度石墨可在核反
应堆上作中子减速剂。常被称为炭精或黑铅,因为以前被误认为是铅。
[0033]
工作原理：喷管5装配过程：在喷管座3内壁均匀涂覆高温腻子胶，将喷管5用工装以按压方式与喷管座3装配成一体，喷管5外形设计过程中要求径向约束段501、轴向约束段505与喷管座3接触，定位段502，圆弧过渡段503，直线过渡段504均与喷管座3留有一定量的间隙。
[0034]
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。