本发明属于侧向力发动机,尤其涉及一种侧向力发动机防蹿火线槽结构。
背景技术:
1、在飞行器姿态控制、轨道修正、机动变轨、精确制导等场景,侧向力发动机凭借其高机动、高超声速等特点,一直是不可忽视的存在。侧向力发动机点火工作时会产生高温高压燃气,现有的电缆线槽结构对于电缆和连接器接口的密封处理不完善,使得这些间隙在高温高压下会成为火焰和高温燃气的通道,从而导致侧向力发动机工作过程中高温、高速的火焰会沿着任何可能的缝隙或通道向外喷射、蔓延,从而引发蹿火现象(火焰沿电缆蔓延)。此外,侧向力发动机通常结构紧凑,电缆需在有限空间内密集布置,传统松散布线易受发动机高温喷流的干扰,更进一步增大了发动机工作过程中蹿火现象的发生概率。
技术实现思路
1、本发明解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提供了一种侧向力发动机防蹿火线槽结构,通过物理隔离的方式主动防止火焰沿电缆内部和外部间隙的蔓延,从根本上切断火焰和高温燃气沿电缆内部和外部间隙蔓延的路径,实现“防蹿火”的核心功能,解决了侧向力发动机工作过程中电缆线槽处蹿火的问题。
2、本发明目的通过以下技术方案予以实现:一种侧向力发动机防蹿火线槽结构,包括:解锁电爆管、喷管体、固定挡环、蒙皮、方形垫圈;其中,所述解锁电爆管设置于所述喷管体的内部;所述固定挡环与所述解锁电爆管相接触,所述固定挡环的外环面与所述喷管体的内部结构环面相连接;所述喷管体的外部环形面与所述蒙皮的内环面相连接;所述方形垫圈套在所述解锁电爆管的解锁电缆上,并且所述方形垫圈设置于所述蒙皮以及所述喷管体所形成的方形线槽内。
3、上述侧向力发动机防蹿火线槽结构中,所述解锁电爆管为带线缆的解锁电爆管。
4、上述侧向力发动机防蹿火线槽结构中,所述固定挡环压紧固定所述解锁电爆管,并实现所述喷管体和所述固定挡环的固连。
5、上述侧向力发动机防蹿火线槽结构中,所述喷管体与所述固定挡环通过螺纹连接。
6、上述侧向力发动机防蹿火线槽结构中,所述蒙皮与所述喷管体通过螺钉连接。
7、上述侧向力发动机防蹿火线槽结构中,所述解锁电爆管的解锁电缆被所述方形垫圈环向包裹。
8、上述侧向力发动机防蹿火线槽结构中,所述解锁电爆管的解锁电缆位于最内侧,随后外侧是所述方形垫圈,再外侧是所述蒙皮以及所述喷管体所形成的方形线槽,所述方形垫圈填充了所述蒙皮以及所述喷管体所形成的方形线槽空间。
9、上述侧向力发动机防蹿火线槽结构中,侧向力发动机工作时,先完成所述带线缆的解锁电爆管的解锁动作,然后燃烧室的高温高压燃气从所述喷管体的喷管口喷出,从而产生所需要的侧向力。
10、上述侧向力发动机防蹿火线槽结构中,所述固定挡环的数量与所述解锁电爆管的数量相等。
11、上述侧向力发动机防蹿火线槽结构中,所述蒙皮的数量为两个。
12、上述侧向力发动机防蹿火线槽结构中,所述喷管体的喷管出口喷气速度、推力与解锁电爆管的初始端直径、所受解锁力之间的关系为:
13、
14、
15、
16、
17、
18、
19、
20、其中,ue为喷管体喷口喷气速度,k为燃气比热比,r0为通用气体常数,为燃气平均分子量,tf为喷管体内燃气温度,pe为喷管出口压强,pc喷管体内压强,f为喷管体的喷管出口的推力,cf为推力系数,at为喷管体的喷管喉部面积,ae为喷管体的喷管出口面积,p1为解锁电爆管所受压力,f1为解锁电爆管所受解锁力,a1为解锁电爆管的初始端面面积,即为解锁电爆管的受力面积,pa为大气压强。
21、本发明与现有技术相比具有如下有益效果:
22、本发明的侧向力发动机防蹿火线槽结构,通过使用方形垫圈填充线槽的整个三维空间,同时解锁线缆从方形垫圈的中间孔洞穿过对其进行全方位包裹保护,起到了电缆与发动机结构之间的极致密封与阻隔效果,从根本上切断了火焰和高温燃气沿电缆内部和外部间隙蔓延的路径,解决了侧向力发动机的传统电缆布线与连接器等结构接口处密封性不足、点火工作过程中电缆线槽处蹿火的问题。
1.一种侧向力发动机防蹿火线槽结构,其特征在于包括:解锁电爆管(1)、喷管体(2)、固定挡环(3)、蒙皮(4)、方形垫圈(5);其中,
2.根据权利要求1所述的侧向力发动机防蹿火线槽结构,其特征在于:所述解锁电爆管(1)为带线缆的解锁电爆管。
3.根据权利要求1所述的侧向力发动机防蹿火线槽结构,其特征在于:所述固定挡环(3)压紧固定所述解锁电爆管(1),并实现所述喷管体(2)和所述固定挡环(3)的固连。
4.根据权利要求2所述的侧向力发动机防蹿火线槽结构,其特征在于:所述喷管体(2)与所述固定挡环(3)通过螺纹连接。
5.根据权利要求1所述的侧向力发动机防蹿火线槽结构,其特征在于:所述蒙皮(4)与所述喷管体(2)通过螺钉连接。
6.根据权利要求1所述的侧向力发动机防蹿火线槽结构,其特征在于:所述解锁电爆管(1)的解锁电缆被所述方形垫圈(5)环向包裹。
7.根据权利要求6所述的侧向力发动机防蹿火线槽结构,其特征在于:所述解锁电爆管(1)的解锁电缆位于最内侧,随后外侧是所述方形垫圈(5),再外侧是所述蒙皮(4)以及所述喷管体(2)所形成的方形线槽,所述方形垫圈(5)填充了所述蒙皮(4)以及所述喷管体(2)所形成的方形线槽空间。
8.根据权利要求1-6任一所述的侧向力发动机防蹿火线槽结构,其特征在于:侧向力发动机工作时,先完成所述带线缆的解锁电爆管(1)的解锁动作,然后燃烧室的高温高压燃气从所述喷管体(2)的喷管口喷出,从而产生所需要的侧向力。
9.根据权利要求1所述的侧向力发动机防蹿火线槽结构,其特征在于:所述固定挡环的数量与所述解锁电爆管的数量相等。
10.根据权利要求1所述的侧向力发动机防蹿火线槽结构,其特征在于:所述喷管体(2)的喷管出口喷气速度、推力与解锁电爆管(1)的初始端直径、所受解锁力之间的关系为: