轉(zhuǎn)動(dòng)控制固體姿軌控發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)動(dòng)控制固體姿軌控發(fā)動(dòng)機(jī)，屬于火箭姿軌控發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]固體燃?xì)庾塑壙貏?dòng)力系統(tǒng)主要應(yīng)用于防空、反導(dǎo)和空間對(duì)抗的各型導(dǎo)彈上，依靠自身動(dòng)能用碰撞方式來(lái)殺傷和摧毀威脅目標(biāo)，整體質(zhì)量輕、體積小，末端具有極高的速度和機(jī)動(dòng)調(diào)節(jié)能力。
[0003]近幾十年來(lái)，世界主要各大國(guó)一直在開(kāi)展應(yīng)用于防空、反導(dǎo)、反衛(wèi)星和空間對(duì)抗領(lǐng)域的新型固體姿軌控動(dòng)力系統(tǒng)的研宄。目前的固體推進(jìn)劑姿軌控系統(tǒng)可分為以下兩種類(lèi)型:一種是脈沖陣列式姿軌控系統(tǒng)，導(dǎo)彈通過(guò)自旋穩(wěn)定，用安裝在彈體周?chē)囊唤M小火箭發(fā)動(dòng)機(jī)控制導(dǎo)彈的飛行方向，主要用于大氣層內(nèi)區(qū)域防空反導(dǎo)；另一種采用燃?xì)獍l(fā)生器多噴管姿軌控系統(tǒng)，由兩組小型火箭發(fā)動(dòng)機(jī)組成:一組姿控發(fā)動(dòng)機(jī)被安裝在攔截器的尾部，用于控制攔截器的姿態(tài)；四臺(tái)軌控發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在攔截器的質(zhì)心平面內(nèi)，為攔截器提供較高的橫向加速度，攔截器為三軸穩(wěn)定。
[0004]上述脈沖陣列式姿軌控系統(tǒng)中的每個(gè)小火箭發(fā)動(dòng)機(jī)只能一次點(diǎn)火，不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)矢量調(diào)節(jié)，因而控制精度上差一些；燃?xì)獍l(fā)生器多噴管姿軌控系統(tǒng)雖可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)矢量調(diào)節(jié)，但因需要實(shí)現(xiàn)流量調(diào)節(jié)采用了燃?xì)忾y門(mén)的調(diào)節(jié)，從而會(huì)導(dǎo)致熱防護(hù)、燒蝕、閥桿撞擊等一系列問(wèn)題，對(duì)材料技術(shù)和基礎(chǔ)工業(yè)要求高，技術(shù)突破難度大，成為固體動(dòng)力技術(shù)發(fā)展的技術(shù)瓶頸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了解決上述問(wèn)題，提出一種轉(zhuǎn)動(dòng)控制固體姿軌控發(fā)動(dòng)機(jī)，采用多個(gè)噴管分推力合成的方法，通過(guò)多個(gè)自帶燃燒室的噴管沿發(fā)動(dòng)機(jī)軸心的組合旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，調(diào)節(jié)各噴管的分推力方向，以實(shí)現(xiàn)合力、合力矩大小和方向的變化，產(chǎn)生彈體機(jī)動(dòng)所需的多個(gè)方向的推力矢量，為飛行器提供所需的橫向過(guò)載及俯仰、偏航、滾轉(zhuǎn)力矩。
[0006]一種轉(zhuǎn)動(dòng)控制固體姿軌控發(fā)動(dòng)機(jī)，包括飛行器外殼體、軌控動(dòng)力系統(tǒng)和姿控動(dòng)力系統(tǒng)；
[0007]軌控動(dòng)力系統(tǒng)包括兩個(gè)軌控發(fā)動(dòng)機(jī)；
[0008]軌控發(fā)動(dòng)機(jī)包括軌控發(fā)動(dòng)機(jī)殼體、軌控發(fā)動(dòng)機(jī)絕熱層、軌控發(fā)動(dòng)機(jī)藥柱、軌控燃?xì)?0度管道、軌控發(fā)動(dòng)機(jī)噴管；軌控發(fā)動(dòng)機(jī)殼體與軌控發(fā)動(dòng)機(jī)絕熱層之間、軌控發(fā)動(dòng)機(jī)絕熱層與軌控發(fā)動(dòng)機(jī)藥柱之間兩兩粘合；軌控燃?xì)?0度管道一端與軌控發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的偏心燃?xì)馔ǖ肋B接，另一端連接軌控發(fā)動(dòng)機(jī)噴管，軌控發(fā)動(dòng)機(jī)噴管位于發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)心平面；
[0009]兩個(gè)軌控伺服驅(qū)動(dòng)器分別固定在兩個(gè)軌控發(fā)動(dòng)機(jī)上，軌控伺服驅(qū)動(dòng)器通過(guò)軌控伺服固定架固定連接飛行器外殼體；
[0010]每個(gè)軌控發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸分別配合一個(gè)軌控滾動(dòng)軸承內(nèi)環(huán)，軌控滾動(dòng)軸承的外環(huán)與軌控發(fā)動(dòng)機(jī)支架固定連接，軌控發(fā)動(dòng)機(jī)支架固定連接飛行器外殼體；
[0011]兩個(gè)軌控發(fā)動(dòng)機(jī)相對(duì)放置，兩個(gè)軌控發(fā)動(dòng)機(jī)之間設(shè)有軌控連接滾動(dòng)軸承，滾動(dòng)軸承的內(nèi)環(huán)與外環(huán)分別與兩發(fā)動(dòng)機(jī)軸過(guò)渡配合；
[0012]姿控動(dòng)力系統(tǒng)包含四個(gè)姿控發(fā)動(dòng)機(jī)，姿控發(fā)動(dòng)機(jī)偏心布置于發(fā)動(dòng)機(jī)首端或末端，呈圓周分布，旋轉(zhuǎn)軸與發(fā)動(dòng)機(jī)軸線(xiàn)平行但不重合；
[0013]姿控發(fā)動(dòng)機(jī)與姿控伺服驅(qū)動(dòng)器通過(guò)聯(lián)軸器連接，姿控伺服驅(qū)動(dòng)器通過(guò)姿控伺服固定架固定連接飛行器外殼體；
[0014]姿控發(fā)動(dòng)機(jī)的上輸出軸配合姿控上滾動(dòng)軸承內(nèi)環(huán)，姿控上滾動(dòng)軸承的外環(huán)與姿控發(fā)動(dòng)機(jī)上支架固定連接，軌控發(fā)動(dòng)機(jī)支架固定連接飛行器外殼體；
[0015]姿控發(fā)動(dòng)機(jī)的下輸出軸配合姿控下滾動(dòng)軸承內(nèi)環(huán)，姿控下滾動(dòng)軸承的外環(huán)與姿控發(fā)動(dòng)機(jī)下支架固定連接，姿控發(fā)動(dòng)機(jī)下支架固定連接飛行器外殼體。
[0016]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0017](I)技術(shù)難度低，可行性高
[0018]傳統(tǒng)的燃?xì)獍l(fā)生器姿軌控系統(tǒng)采用燃?xì)忾y門(mén)調(diào)節(jié)推力方向和大小，進(jìn)而為導(dǎo)彈武器提供所需的控制力矩。本發(fā)明提出的高溫燃?xì)庾塑壙匕l(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)多個(gè)自帶燃燒室的噴管沿發(fā)動(dòng)機(jī)軸心的組合旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，產(chǎn)生彈體機(jī)動(dòng)所需的多個(gè)方向的推力矢量。這種概念設(shè)計(jì)既滿(mǎn)足了姿態(tài)軌道控制要求，同時(shí)有效降低了發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)難度；
[0019](2)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高
[0020]相比常規(guī)的姿軌控系統(tǒng)，本發(fā)明設(shè)計(jì)省去了復(fù)雜的管道結(jié)構(gòu)和高溫燃?xì)忾y門(mén)，采用簡(jiǎn)潔明了的結(jié)構(gòu)形式，在結(jié)構(gòu)層面，軌控系統(tǒng)、姿控系統(tǒng)、各噴管之間相互獨(dú)立，利于控制，可靠性尚;
[0021](3)形式靈活
[0022]根據(jù)不同的需求，可以衍生出不同結(jié)構(gòu)形式的方案，以滿(mǎn)足不同條件下的工作模式。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1是本發(fā)明的姿軌控發(fā)動(dòng)機(jī)整體結(jié)構(gòu)圖；
[0024]圖2是本發(fā)明的軌控動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0025]圖3是本發(fā)明的軌控推力器結(jié)構(gòu)圖；
[0026]圖4是本發(fā)明的姿控動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0027]圖5是本發(fā)明的姿控動(dòng)力系統(tǒng)布局下視圖；
[0028]圖6是本發(fā)明的包含三軌控發(fā)動(dòng)機(jī)的姿軌控發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)。
[0029]圖中:
[0030]1-飛行器外殼體2-軌控動(dòng)力系統(tǒng)3-姿控動(dòng)力系統(tǒng)
[0031]4-軌控發(fā)動(dòng)機(jī)5-姿控發(fā)動(dòng)機(jī)6-軌控伺服固定架
[0032]7-軌控伺服驅(qū)動(dòng)器 8-軌控發(fā)動(dòng)機(jī)支架9-軌控伺服齒輪組
[0033]10-軌控滾動(dòng)軸承11-軌控連接滾動(dòng)軸承 12-軌控發(fā)動(dòng)機(jī)殼體
[0034]13-軌控發(fā)動(dòng)機(jī)絕熱層 14-軌控發(fā)動(dòng)機(jī)藥柱 15-軌控燃?xì)?0度管道
[0035]16-軌控發(fā)動(dòng)機(jī)噴管 17-姿控伺服驅(qū)動(dòng)器 18-姿控伺服固定架
[0036]19-姿控上滾動(dòng)軸承 20-姿控發(fā)動(dòng)機(jī)上支架 21-姿控下滾動(dòng)軸承
[0037]22-姿控發(fā)動(dòng)機(jī)下支架
【具體實(shí)施方式】
[0038]下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0039]本發(fā)明是一種轉(zhuǎn)動(dòng)控制固體姿軌控發(fā)動(dòng)機(jī)，如圖1所示，包括飛行器外殼體1、軌控動(dòng)力系統(tǒng)2和姿控動(dòng)力系統(tǒng)3。
[0040]如圖2所示，軌控動(dòng)力系統(tǒng)2包括兩個(gè)軌控發(fā)動(dòng)機(jī)4 ;
[0041]軌控發(fā)動(dòng)機(jī)4如圖3所示，包括軌控發(fā)動(dòng)機(jī)殼體12、軌控發(fā)動(dòng)機(jī)絕熱層13、軌控發(fā)動(dòng)機(jī)藥柱14、軌控燃?xì)?0度管道15、軌控發(fā)動(dòng)機(jī)噴管16 ；
[0042]和常規(guī)固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)相同，軌控發(fā)動(dòng)機(jī)殼體12與軌控發(fā)動(dòng)機(jī)絕熱層13之間、軌控發(fā)動(dòng)機(jī)絕熱層13與軌控發(fā)動(dòng)機(jī)藥柱14之間兩兩粘合；軌控燃?xì)?0度管道15通過(guò)螺紋與軌控發(fā)動(dòng)機(jī)殼體12的偏心燃?xì)馔ǖ肋B接；為避免高溫燃?xì)庠斐傻臒g，軌控燃?xì)?0度管道15和軌控發(fā)動(dòng)機(jī)噴管16采用耐高溫復(fù)合材料(例如C/SiC、C/C等)，兩者之間采用螺紋連接方式。
[0043]傳動(dòng)齒輪組9的大、小齒輪分別與軌控發(fā)動(dòng)機(jī)4的