阅读说明：本技术 内嵌式推力调节固体发动机 (Embedded thrust adjusting solid engine ) 是由 季朦 李晨轩 王东魏 罗杨 于 2020-10-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种嵌套式推力调节固体发动机,包括主燃烧室、与所述主燃烧室连通的主喷管以及内嵌在主燃烧室内的多个燃气发生器模块；其中每个燃气发生器模块包括点火器、开闭阀门、单模块燃烧室和设置在单模块燃烧室内部的固体推进剂；所述点火器和开闭阀门别设置在每个单模块燃烧室的两端,所述固体推进剂内部形成有燃气通道。本发明采用内嵌多个燃气发生器模块的方式,实现了固体发动机推力调节效果,利用不同时间节点单个燃气发生器模块点火,可实现固体发动机重复启动,突破传统固体发动机难以重复启动的弊端。利用多个或多种不同标准类型的协同点火,可实现不同的推力大小的输出,提高了固体发动机的应用灵活性。(The invention discloses a nested thrust-regulated solid engine, which comprises a main combustion chamber, a main spray pipe and a plurality of fuel gas generator modules, wherein the main spray pipe is communicated with the main combustion chamber; each fuel gas generator module comprises an igniter, an opening and closing valve, a single-module combustion chamber and a solid propellant arranged in the single-module combustion chamber; the igniter and the opening and closing valve are respectively arranged at two ends of each single-module combustion chamber, and a gas channel is formed inside the solid propellant. The invention adopts a mode of embedding a plurality of fuel gas generator modules, realizes the thrust adjusting effect of the solid engine, realizes the repeated starting of the solid engine by utilizing the ignition of a single fuel gas generator module at different time nodes, and breaks through the defect that the traditional solid engine is difficult to be repeatedly started. By utilizing a plurality of or a plurality of different standard types of cooperative ignition, the output of different thrust magnitudes can be realized, and the application flexibility of the solid engine is improved.)

内嵌式推力调节固体发动机

技术领域

本发明属于固体火箭发动机技术领域，具体而言，涉及一种内嵌式推力调节固体发动机。

背景技术

导弹武器装备正在向高机动、快速突防方向发展。为满足导弹武器高机动、快响应、高拦截能力的需要，要求火箭发动机具备连续性多次启动和推力主动、随机可控能力。固体火箭发动机由于具有结构简单、机动性好、推进剂密度大、方便可靠等优点，常用于导弹和动能拦截器等动力装置。但固体火箭发动机一经点火，无法主动熄火和再启动，只能按照预定的推力方案进行工作，直至装药燃烧结束，难以实现多次重复启动和推力随机可调。

目前的固体发动机重复启动和推力调节方式主要包括：调节喷管喉面固体发动机、分段装药固体发动机、固体脉冲发动机等。其中，调节喷管喉面固体发动机能够在一定范围内调节推力，但无法实现多次启动，且结构复杂，尚处于试验研究阶段，在导弹发动机应用方面并未有实质性进展。分段装药发动机和固体脉冲发动机一般为预制多级推力和多脉冲推力，不具备连续性多次启动和推力随机控制能力。

发明内容

本发明旨在提供一种内嵌式推力调节固体发动机，具有连续性多次启动和推力主动、随机可控能力。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种内嵌式推力调节固体发动机，包括主燃烧室、与所述主燃烧室连通的主喷管、以及内嵌在所述主燃烧室内的多个燃气发生器模块；其中每个所述燃气发生器模块包括点火器、开闭阀门、单模块燃烧室和设置在所述单模块燃烧室内部的固体推进剂；所述点火器和开闭阀门分别设置在每个所述单模块燃烧室的两端，所述固体推进剂内部形成有燃气通道。

根据本发明，所述燃气发生器模块呈圆柱形状，多个圆柱形所述燃气发生器模块平行设置且叠放在一起。

优选地，所述燃气发生器模块的数量为15～21个。

优选地，所述燃气发生器的模块数量为19个。

优选地，圆柱形的所述燃气发生器模块的直径为10mm～50mm。

优选地，所述燃气发生器模块的固体推进剂的装填密度≥90％。

本发明提供的内嵌式推力调节固体发动机，采用内嵌多个燃气发生器模块的方式，实现了固体发动机推力调节效果，利用不同时间节点单个燃气发生器模块点火，可实现固体发动机重复启动，突破传统固体发动机难以重复启动的弊端。利用多个或多种不同标准类型的协同点火，可实现不同的推力大小的输出，提高了固体发动机的应用灵活性。本发明方案结构简单巧妙，控制容易，技术途径成熟可靠，实现重复点火和推力调节，利于提高固体发动机机动能力和灵活性，拓宽任务应用范围。

附图说明

图1为本发明的嵌套式推力调节固体发动机的侧面剖视图。

图2为本发明的嵌套式推力调节固体发动机的正面剖视图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合本附图及实施例，对本发明做进一步的详细说明。需要强调，此处描述的具体实施例仅用于更好的阐述本发明，为本发明部分实施例，而非全部实施例，所以并不用作限定本发明。此外，下面描述的本发明实施例中涉及的技术特征，只要彼此间未构成冲突，即可以相互组合。

综合参考图1和图2所示，嵌套式推力调节固体发动机主要包括主燃烧室1、主喷管6和多个燃气发生器模块。主喷管6与主燃烧室1连通，多个燃气发生器模块内嵌在主燃烧室1内。主燃烧室1和主喷管6构成了固体发动机的主体外形，每个燃气发生器模块包括点火器2、开闭阀门5、单模块燃烧室3和设置在单模块燃烧室3内部的固体推进剂4。点火器2和开闭阀门5分别设置在单模块燃烧室3的两端，固体推进剂4高密度填充于单模块燃烧室3中，并且固体推进剂4内部形成有燃气通道7。优选燃气发生器模块的固体推进剂4的装填密度≥90％。

优选地，每个燃气发生器模块为一个小型标准的长圆柱形状，优选地圆柱形的燃气发生器模块直径为10mm～50mm。多个圆柱形状的燃气发生器模块平行设置叠放在一起，单个内嵌式燃气发生器模块含有单独的点火器2、单模块燃烧室3、固体推进剂4和开闭阀门5。内嵌式燃气发生器模块可根据不同的装药量和燃烧方式，分成不同标准类型。

优选地，所述燃气发生器模块的数量为15～21个。更优选燃气发生器模块的数量为19个。燃气发生器模块尽可能地占据整个主燃烧室1的空间，按照需求，将多个或多种内嵌式燃气发生器模块集成组装于主燃烧室内，集成的燃气发生器模块应占据主燃烧室的绝大部分空间，以利于装药迅速点火燃烧。本发明的内嵌式推力调节发动机，通过控制单个燃气发生器模块点火实现了重复点火以及控制多个燃气发生器模块实现了推力大小调节。

下面详细说明嵌套式推力调节固体发动机的使用方法：固体发动机工作时，通过控制单个燃气发生器模块的开闭阀门5开启和点火器2点火来产生推力；装药燃烧完毕后关闭阀门5；按照推力大小需求控制多个燃气发生器模块同时点火，发动机能调节的推力精度由直径最小的燃气发生器模块决定；按照变推力曲线输出需求，在不同时间节点依次控制不同燃气发生器模块点火，提高推力输出多样性和灵活性。

具体工作过程中，发动机推力调节包含两种形式：一是通过在不同时间节点启动单个内嵌式燃气发生器模块，可实现发动机重复启动，长时间不间断工作；二是在不同时间节点启动多个或不同标准类型的内嵌式燃气发生器模块，实现固体发动机变推力调节输出，有力地增强了固体发动机工作的机动能力，提高了应用灵活性，有利于拓展任务应用范围。

以上所述仅是本发明的优选应用实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。