一种固体火箭发动机的组合式喷管

摘要：

本发明提供了一种固体火箭发动机的组合式喷管，涉及固体火箭发动机技术领域。本发明在常规尾喷管的基础上进行改进，将单面膨胀喷管和拉法尔喷管巧妙结合起来，同时发挥两种喷管的优势。此发明中，具体采用一种不对称的单斜面膨胀喷管，其收敛段固定并与燃烧室壁面连接，扩张段与柔性接头衔接形成可在一定角度内摆动的活动件，用以产生较大范围内的矢量推力，完成对固体火箭发动机的矢量控制。为解决单斜面膨胀喷管产生的流动损失，在其内部设置一个拉法尔喷管，可供气态燃烧产物完全膨胀加速，高效完成能量之间的转换。两种喷管的组合可实现在较小的流动损失情况下产生较大范围的矢量推力，从而提升对固体火箭发动机飞行方位的控制。

专利类型：发明专利

申请/专利号：CN202110355093.X

申请日期：2021-03-31

公开/公告号：CN113153580A

公开/公告日：2021-07-23

主分类号：F02K9/97(2006.01)

申请/专利权人:西北工业大学

发明/设计人:张群;王晓燕;马晓曦;王紫欣;高耀红

主申请人地址:710072 陕西省西安市碑林区友谊西路127号

国别省市代码:陕西;61

权利要求：

1.一种固体火箭发动机的组合式喷管，其特征在于：固体火箭发动机燃烧室药柱采用内孔燃烧的双环管状药柱，而喷管采用单斜面膨胀喷管和拉伐尔喷管组合结构；单斜面膨胀喷管的收敛段为固定件，扩张段为可在一点范围内摆动的活动件，两者之间由柔性接头连接，用以产生矢量推力；其内部设置拉伐尔喷管，该喷管整体固定，用以补偿单斜面膨胀喷管产生的流动损失。 2.根据权利1所述的一种固体火箭发动机的组合式喷管，其特征在于：内部拉伐尔喷管收敛段的入口与内环燃气通道出口相连接，且两者的中心线在同一条直线上。 3.根据权利1所述的一种固体火箭发动机的组合式喷管，其特征在于：单斜面膨胀喷管设置在拉伐尔喷管外侧，其收敛段的入口与外环燃气通道的出口相连接，且三者的中心线位于同一条直线上。 4.根据权利1所述的一种固体火箭发动机的组合式喷管，其特征在于：两喷管之间的气流通道仍遵循先收敛后扩张的原则，其喉道位置与拉伐尔喷管的喉道位置大致相同。