本發(fā)明屬于固體火箭沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種錐閥固定式固體火箭沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)裝置。

背景技術(shù)：

固體火箭沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)兼有沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，具有比沖高、體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠、成本較低等優(yōu)點(diǎn)。為保證發(fā)動(dòng)機(jī)具有最佳的工作性能和良好的推力調(diào)節(jié)能力，固體火箭沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)進(jìn)行燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)。目前關(guān)于燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)的方案主要有固定流量式、壅塞式、非壅塞式和漩渦閥式四種。流量調(diào)節(jié)閥通常采用的構(gòu)型有柱塞滑閥、旋轉(zhuǎn)凸輪閥、旋轉(zhuǎn)滑盤閥、錐閥等多種。傳統(tǒng)控制系統(tǒng)采用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)一般有液壓傳動(dòng)、機(jī)電傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)。根據(jù)工作環(huán)境及工作特點(diǎn)，電機(jī)傳動(dòng)和氣壓傳動(dòng)優(yōu)于液壓傳動(dòng)。

目前壅塞式固體火箭沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)裝置普遍采用電動(dòng)滑盤閥或氣動(dòng)式針閥裝置。鮑文、牛文玉等的一種用于固體火箭沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)器（專利號(hào)200810075649.4）提出一種氣動(dòng)針閥型燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥的固體火箭沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)系統(tǒng)，它主要是依靠閥頭腔室壓力，驅(qū)動(dòng)閥頭運(yùn)動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)燃?xì)饬髁?。雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、響應(yīng)速度快，但需要增加一個(gè)氣源設(shè)備，占地空間較大，由于氣體容易出現(xiàn)泄漏，在調(diào)節(jié)燃?xì)饬髁康倪^(guò)程中，并不容易達(dá)到精確控制。西北工業(yè)大學(xué)王毅林提出了一種噴管與燃燒室成90度的非同軸針閥型燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)系統(tǒng)，雖然喉栓桿易密封和熱防護(hù)容易實(shí)現(xiàn)，但實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)體積大，不能達(dá)到精確控制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制精確、工作可靠、成本較低的錐閥固定式固體火箭沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)裝置。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種錐閥固定式固體火箭沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)裝置，一種錐閥固定式固體火箭沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)裝置，其特種在于：包括燃燒室、通氣閥桿、噴管、固定基座、密封圈槽、通氣孔、錐型閥、發(fā)動(dòng)機(jī)殼體、電機(jī)、齒輪和齒輪；通氣閥桿一端與發(fā)動(dòng)機(jī)殼體固定連接，通氣閥桿上開(kāi)有沿軸向的通氣盲孔，通氣閥桿另一端開(kāi)有垂直于軸向的通氣孔，通氣盲孔與燃燒室連通；噴管的一端開(kāi)有沿軸向的圓孔，圓孔的直徑與通氣閥桿的外徑相同，噴管與通氣閥桿同軸滑動(dòng)連接，噴管可沿通氣閥桿的軸向滑動(dòng)，該端開(kāi)有外螺紋，固定基座上開(kāi)有與之相配合的內(nèi)螺紋，噴管與固定基座通過(guò)內(nèi)外螺紋傳動(dòng)，噴管可以在螺紋傳動(dòng)下沿固定基座的軸向移動(dòng)；噴管的另一端為拉瓦爾噴管；在噴管與通氣閥桿配合的內(nèi)表面上開(kāi)有密封槽，通氣孔與噴管內(nèi)腔體連通，錐型閥與通氣閥桿開(kāi)有通氣孔的一端端末通過(guò)螺紋連接；電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)殼體固定連接，電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)軸向平行，齒輪與電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定連接，齒輪與齒輪嚙合，齒輪與噴管同軸固連。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)：

（1）本發(fā)明中所有調(diào)節(jié)裝置都在燃燒室外部，不占用燃燒室內(nèi)部空間，與普通的燃?xì)饬髁靠烧{(diào)的燃?xì)獍l(fā)生器相比，能裝更多的推進(jìn)劑。

（2）本發(fā)明中電機(jī)到噴管喉部的軸向距離相比與調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)在燃燒室內(nèi)部的燃?xì)獍l(fā)生器更短，保證了閥桿與噴管的對(duì)中性，減小了閥頭與噴管的偏心，從而減小喉部的燒蝕。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明錐閥固定式固體火箭沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明錐閥固定式固體火箭沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)裝置右視圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明錐閥固定式固體火箭沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)裝置，燃燒室與圓筒形空心閥桿相連，錐閥與空心閥桿以凹槽形式緊固連接，在圓筒結(jié)構(gòu)端面的臨近位置開(kāi)有兩個(gè)相對(duì)的噴管孔；活動(dòng)噴管外緣有部分外螺紋，此部分外螺紋與固定基座的內(nèi)螺紋嚙合，活動(dòng)噴管內(nèi)緣有三個(gè)密封圈槽；固定基座下方通過(guò)電機(jī)連接板固定一個(gè)步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)的軸上通過(guò)鍵安裝一直齒輪，該齒輪與大齒輪嚙合，大齒輪與活動(dòng)噴管緊固為一個(gè)整體，噴管在固定基座的中軸線方向移動(dòng)。具體包括燃燒室、空心閥桿、活動(dòng)噴管、固定基座、密封圈槽、噴管孔、錐閥、電機(jī)連接板、步進(jìn)電機(jī)、直齒輪、噴管固連的大齒輪；燃燒室與圓筒形的通氣閥桿相連，通氣閥桿與燃燒室相對(duì)位置固定，在通氣閥桿右端面的臨近位置開(kāi)有兩個(gè)相對(duì)的噴管孔，通氣閥桿與錐閥固連，通過(guò)錐閥改變活動(dòng)噴管的喉部面積；噴管外緣有部分外螺紋，固定基座內(nèi)緣有內(nèi)螺紋，活動(dòng)噴管的外螺紋與固定基座的內(nèi)螺紋相互嚙合，活動(dòng)噴管通過(guò)螺紋配合在固定基座的軸線方向上移動(dòng)，活動(dòng)噴管的內(nèi)緣有三個(gè)密封圈槽，空心閥桿和活動(dòng)噴管均在燃燒室外部；固定基座的下部通過(guò)電機(jī)連接板固定一步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上通過(guò)鍵固定一直齒輪，大齒輪緊固安裝在活動(dòng)噴管上，直齒輪通過(guò)與大齒輪配合，帶動(dòng)活動(dòng)噴管在固定基座的軸線方向上移動(dòng)，使通氣閥桿上連接的錐閥與噴管產(chǎn)生相對(duì)位移，噴管上的喉部面積得以改變。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

結(jié)合圖1和圖2，本發(fā)明涉及一種錐閥固定式固體火箭沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)裝置，包括燃燒室1、通氣閥桿2、噴管3、固定基座4、密封圈槽5、通氣孔6、錐型閥7、發(fā)動(dòng)機(jī)殼體8、電機(jī)9、齒輪10、齒輪11；帶通氣孔的閥桿2與發(fā)動(dòng)機(jī)固定連接，通氣閥桿2與噴管3同軸滑動(dòng)連接，噴管3與固定基座4采用螺紋傳動(dòng)，通氣孔6與噴管3連通，錐型閥7與通氣閥桿2螺紋連接，電機(jī)9與發(fā)動(dòng)機(jī)殼體8固定連接，電機(jī)9與齒輪10固定連接，齒輪10與齒輪11嚙合，齒輪11與噴管3同軸固連。由一個(gè)位置固定的錐型閥7和可以軸向運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)噴管3共同形成發(fā)動(dòng)機(jī)的喉部，通過(guò)噴管3的軸向運(yùn)動(dòng)改變喉部面積的大小。

實(shí)施例：

結(jié)合圖1和圖2，一種錐閥固定式固體火箭沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)裝置，包括燃燒室1、通氣閥桿2、噴管3、固定基座4、密封圈槽5、通氣孔6、錐型閥7、發(fā)動(dòng)機(jī)殼體8、電機(jī)9、齒輪10、齒輪11；帶通氣孔的閥桿2與發(fā)動(dòng)機(jī)固定連接，通氣閥桿2與噴管3同軸滑動(dòng)連接，噴管3與固定基座4采用螺紋傳動(dòng)，通氣孔6與噴管3連通，錐型閥7與通氣閥桿2螺紋連接，電機(jī)9與發(fā)動(dòng)機(jī)殼體8固定連接，電機(jī)9與齒輪10固定連接，齒輪10與齒輪11嚙合，齒輪11與噴管3同軸固連。由一個(gè)位置固定的錐型閥7和可以軸向運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)噴管3共同形成發(fā)動(dòng)機(jī)的喉部，通過(guò)噴管3的軸向運(yùn)動(dòng)改變喉部面積的大小。

工作時(shí)，電機(jī)9接受控制指令轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)9帶動(dòng)齒輪10轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪10與齒輪11嚙合，齒輪10帶動(dòng)齒輪11轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪11與噴管3固連，使得噴管3在固定基座4的軸線方向上移動(dòng)，使通氣閥桿2上連接的錐閥7與噴管3產(chǎn)生相對(duì)位移，進(jìn)而改變噴管3的喉部面積，從而改變?nèi)紵?的壓力和推進(jìn)劑燃速，達(dá)到控制燃?xì)饬髁康男Ч?/p>

當(dāng)電機(jī)9的旋轉(zhuǎn)角度按一定規(guī)律變化時(shí)，喉部面積同時(shí)也呈現(xiàn)一定的變化規(guī)律，從而達(dá)到隨機(jī)調(diào)節(jié)燃燒室壓強(qiáng)與燃?xì)饬髁康哪康摹．?dāng)需要增加燃?xì)饬髁繒r(shí)，由電機(jī)9控制齒輪10并帶動(dòng)齒輪11轉(zhuǎn)動(dòng)，使噴管3向喉部面積減小的方向移動(dòng)，此時(shí)通過(guò)旋轉(zhuǎn)量可以精確計(jì)算出喉部面積；噴管3喉部有效面積減少時(shí)，燃燒室1內(nèi)部壓強(qiáng)增大，推進(jìn)劑燃速增大，從而使燃?xì)饬髁恳苍龃?，反之亦然?/p>