本發(fā)明屬于推進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)尾噴管有兩種構(gòu)型，亞音速長(zhǎng)尾噴管和超音速長(zhǎng)尾噴管。超音速長(zhǎng)尾噴管由于摩擦損失較大，不適合工程應(yīng)用。固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)工程應(yīng)用上都使用亞音速長(zhǎng)尾噴管，但亞音速長(zhǎng)尾噴管將長(zhǎng)尾管設(shè)置在喉襯前面，造成熱損失較大，且熱損失只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)計(jì)算，造成性能預(yù)估時(shí)需要多次迭代，另外較大的熱損失也容易造成喉部沉積嚴(yán)重。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供一種火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，基于長(zhǎng)尾噴管構(gòu)型，以達(dá)到有效解決亞音速長(zhǎng)尾噴管熱損失、摩擦損失、喉襯沉積問(wèn)題，確保噴管效率與普通噴管效率相當(dāng)?shù)哪康摹?/p>
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，包括噴管，噴管外部為噴管殼體，其內(nèi)依次設(shè)置收斂段、喉襯及擴(kuò)張段；收斂段采用二次收斂結(jié)構(gòu)。
進(jìn)一步地，所述收斂段、喉襯和擴(kuò)張段與噴管殼體之間采用膠黏劑粘接。
進(jìn)一步地，所述二次收斂結(jié)構(gòu)中，第一次收斂時(shí)，收斂半角為58~62°，第二次收斂時(shí)，收斂半角為11~13°。
優(yōu)選地，所述第一次收斂時(shí)，收斂半角為60°，第二次收斂時(shí)，收斂半角為12°。
進(jìn)一步地，所述擴(kuò)張段為小擴(kuò)張角長(zhǎng)錐形結(jié)構(gòu)，擴(kuò)張半角為1.4~1.6°。
更優(yōu)選地，所述擴(kuò)張段的擴(kuò)張半角為1.5°。
進(jìn)一步地，所述擴(kuò)張段的一部分與喉襯的外環(huán)部分粘接。
進(jìn)一步地，所述收斂段、擴(kuò)張段采用高硅氧-酚醛樹脂模壓材料。
進(jìn)一步地，喉襯采用三維編織碳/碳復(fù)合材料。
本發(fā)明的外結(jié)構(gòu)仍然為長(zhǎng)尾噴管構(gòu)型，可減小燃?xì)膺M(jìn)入喉襯前的熱損失，長(zhǎng)尾段設(shè)置在喉襯之后，但又不同于超音速長(zhǎng)尾段，使用小擴(kuò)張角長(zhǎng)錐形擴(kuò)張段代替超音速長(zhǎng)尾段，可以大幅降低喉襯之后超音速流的摩擦損失。擴(kuò)張段的一部分與喉襯的外環(huán)部分粘接，起到了背襯的作用，實(shí)現(xiàn)了一體式結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，提高了可靠性。
采用此技術(shù)方案，喉襯位置可以根據(jù)工程需要，結(jié)合熱損失數(shù)據(jù)、擴(kuò)張半角等設(shè)計(jì)參數(shù)，根據(jù)實(shí)際需求隨意調(diào)整，可獲得最優(yōu)噴管結(jié)構(gòu)，既保證了噴管結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度，又能大幅降低超聲速燃?xì)饽Σ翐p失，保證噴管效率。
附圖說(shuō)明
圖1為的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例及附圖來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明要求保護(hù)的范圍并不局限于實(shí)施例表述的范圍。
如圖1所示，一種火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，包括噴管，噴管外部為噴管殼體1，其內(nèi)依次設(shè)置收斂段2、喉襯3及擴(kuò)張段4；收斂段采用二次收斂結(jié)構(gòu)。噴管殼體為金屬材料，主要起到固定、支撐和抗壓作用，
優(yōu)選的方案中，所述收斂段、喉襯和擴(kuò)張段與噴管殼體之間采用膠黏劑粘接。
進(jìn)一步地，所述二次收斂結(jié)構(gòu)中，第一次收斂時(shí)，收斂半角為60°，可大幅縮短噴管長(zhǎng)度，有效降低噴管質(zhì)量，第二次收斂時(shí)，收斂半角為12°可有效降低喉襯前的燒蝕，喉襯位置靠近噴管入口，大幅降低喉襯前的燃?xì)鉄釗p失，減少喉襯al2o3沉積。
更進(jìn)一步地，所述擴(kuò)張段為小擴(kuò)張角長(zhǎng)錐形結(jié)構(gòu)，擴(kuò)張半角為1.5°。既保證了噴管結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度，又能大幅降低超聲速燃?xì)饽Σ翐p失，保證噴管效率。
優(yōu)選地，所述擴(kuò)張段與背襯采用一體式結(jié)構(gòu)。減少了對(duì)接縫隙，減少了氣流通道，可有效保證噴管安全性。
優(yōu)選地，所述收斂段、擴(kuò)張段采用高硅氧-酚醛樹脂模壓材料。降低噴管燒蝕率，并具有優(yōu)良的絕熱效果，保證噴管結(jié)構(gòu)安全
優(yōu)選地，喉襯采用三維編織碳/碳復(fù)合材料。可有效降低喉部燒蝕，保證內(nèi)彈道參數(shù)穩(wěn)定。
采用上述結(jié)構(gòu)設(shè)置，噴管的效率可以達(dá)到≥91.2%。