基于固体火箭发动机的膏体推进剂燃气发生器点火装置

摘要

本发明公开了一种基于固体火箭发动机的膏体推进剂燃气发生器点火装置，包括孔盘座，燃气发生器燃烧室和点火发动机，点火发动机的点火发动机燃烧室两端分别与点火发动机后座和点火发动机前锥体通过固连连接，点火药柱置于点火发动机燃烧室中，点火药柱靠近点火发动机后座的一端设置有挡药板，另一端设置有固药板，固药板与点火发动机前锥体之间设置有固药板定位座和点火药盒，挡药板与点火发动机后座之间的腔体壁上均匀分布斜置的燃气喷口；点火发动机与孔盘座的端面同轴固连，孔盘座固定在燃气发生器燃烧室的推进剂进口端，点火发动机位于燃气发生器燃烧室内；本发明结构简单、点火方式简单可靠、点火效果较好，能够充分点燃膏体推进剂。

说明书

技术领域

本发明属于火箭发动机技术领域，特别是一种基于固体火箭发动机的膏体推进剂燃气发生器点火装置。

背景技术

膏体推进剂是在固体推进剂基础上研制的一种非固非液的新型推进剂。它是将氧化剂和燃烧剂等固体颗粒悬浮在液体粘合剂中，加入少量凝胶剂制备而成，灌装在发动机或贮箱内时无需硫化。膏体推进剂具有比冲高，工艺性好，易存储，可实现推力调节和多次启动等优点，越来越受到世界各国的重视。它储存时就像固体推进剂，加压后产生流动性又像液体推进剂，但不漏，不爆炸，更安全可靠。膏体火箭发动机可以多次开关机和重新启动，比固体发动机更容易控制，可以实现广泛的推力调节。因此可以应用于导弹及卫星上作为姿态调整控制的发动机。

目前的膏体推进剂火箭发动机的点火方式主要有：1)多个点火器点火，此类膏体推进剂火箭发动机多采用推进剂贮箱与燃烧室一体式设计，在燃烧室设置多个点火器，以实现多次启动；缺点是对点火器的点火可靠性要求较高。2)常明火式点火，通过点火药盒点燃固体管状装药，压强传递回去,挤出膏体推进剂，膏体推进剂从管孔出来后即开始燃烧，通过调节管道流量即可控制其推力；缺点是点火过程不易控制，点火可靠性较差。3)沈海琴在文献《体推进剂火箭发动机研究进展》中介绍了一种利用“热栅”的点火技术，该发动机首次点火采用触发式固体燃气发生器，燃气发生器的火焰在膏体推进剂到达燃烧室前0.5-0.8s提供，热栅由热导热阻材料构成，如钼合金，在发动机工作时，热栅被加热到燃烧产物温度，同时在多次启动中被用作点燃推进剂的方式；缺点是结构较为复杂，点火效果受热栅材料性能等影响较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、点火方式简单可靠、点火效果较好，能够充分点燃膏体推进剂的基于固体火箭发动机的膏体推进剂燃气发生器点火装置。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种基于固体火箭发动机的膏体推进剂燃气发生器点火装置，包括孔盘座，燃气发生器燃烧室和点火发动机，其中，点火发动机包括点火发动机后座，挡药板，点火药柱，点火发动机燃烧室，固药板，固药板定位座，点火药盒和点火发动机前锥体；点火发动机的点火发动机燃烧室两端分别与点火发动机后座和点火发动机前锥体通过固连连接，点火药柱置于点火发动机燃烧室中，点火药柱靠近点火发动机后座的一端设置有挡药板，另一端设置有固药板，固药板与点火发动机前锥体之间设置有固药板定位座和点火药盒，挡药板与点火发动机后座之间的腔体壁上均匀分布斜置的燃气喷口；点火发动机与孔盘座的端面同轴固连，孔盘座固定在燃气发生器燃烧室的推进剂进口端，且点火发动机位于燃气发生器燃烧室内。

本发明与现有技术相比，其显著优点：

(1)本发明以点火发动机为点火方式，建立在已有技术上，技术成熟，点火方式简单、可靠。

(2)本发明的点火发动机置于燃气发生器燃烧室中心轴线处，喷出燃气在燃烧室中均匀分布，点火效果较好。

(3)本发明的点火发动机后座有沿周向均匀分布的燃气喷口，喷出燃气可均匀布满整个空间，充分点燃膏体推进剂。

(4)本发明通过改变点火发动机的点火药量、燃气喷口直径和喷口数，便可满足不同的点火要求。

(5)本发明结构简单、紧凑，零部件都可以通过简单的机加工得到，布置合理，占用空间小，便于安装。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1是本发明基于固体火箭发动机的膏体推进剂燃气发生器点火装置的结构示意图。

具体实施方式

结合图1：

本发明一种基于固体火箭发动机的膏体推进剂燃气发生器点火装置，包括孔盘座1，燃气发生器燃烧室10和点火发动机，其中，点火发动机包括点火发动机后座2，挡药板3，点火药柱4，点火发动机燃烧室5，固药板6，固药板定位座7，点火药盒8和点火发动机前锥体9；点火发动机的点火发动机燃烧室5两端分别与点火发动机后座2和点火发动机前锥体9固连连接，点火药柱4置于点火发动机燃烧室5中，点火药柱4靠近点火发动机后座2的一端设置有挡药板3，另一端设置有固药板6，固药板6与点火发动机前锥体9之间设置有固药板定位座7和点火药盒8，挡药板3与点火发动机后座2之间的腔体壁上均匀分布斜置的燃气喷口；点火发动机与孔盘座1的端面同轴固连，孔盘座1固定在燃气发生器燃烧室10的推进剂进口端，且点火发动机位于燃气发生器燃烧室10内。

孔盘座1的端面上设置于与孔盘座1同轴的固定圆柱，固定圆柱的外表面有螺纹，点火发动机的点火发动机后座2通过内螺纹与固定圆柱固连。

点火发动机燃烧室5与点火发动机后座2和点火发动机前锥体9均通过螺纹固连。

孔盘座1和燃气发生器燃烧室10通过螺纹固连。

实施例：

结合图1：

一种基于固体火箭发动机的膏体推进剂燃气发生器点火装置，包括孔盘座1，燃气发生器燃烧室10和点火发动机，其中，点火发动机包括点火发动机后座2，挡药板3，点火药柱4，点火发动机燃烧室5，固药板6，固药板定位座7，点火药盒8和点火发动机前锥体9；点火发动机的点火发动机燃烧室5两端分别与点火发动机后座2和点火发动机前锥体9通过螺纹固连连接，点火药柱4置于点火发动机燃烧室5中，点火药柱4靠近点火发动机后座2的一端设置有挡药板3，另一端设置有固药板6，固药板6与点火发动机前锥体9之间设置有固药板定位座7和点火药盒8，挡药板3与点火发动机后座2之间的腔体壁上均匀分布与轴向呈45°的四个燃气喷口；孔盘座1的端面上设置于与孔盘座1同轴的固定圆柱，固定圆柱的外表面有螺纹，点火发动机的点火发动机后座2通过内螺纹与固定圆柱固连，孔盘座1通过螺纹固定在燃气发生器燃烧室10的推进剂进口端，且点火发动机位于燃气发生器燃烧室10内。

其工作原理为：

在发动机需要工作时，推进剂储箱中的推进剂受到挤压，膏体推进剂通过孔盘座1被挤进到燃气发生器燃烧室10中，于此同时，点火药盒8里面的点火药被点燃，产生的燃气将点火药柱4点燃，产生大量高温高压燃气，燃气通过四个燃气喷口向外喷出燃气，将孔盘座1中挤出的膏体推进剂点燃。