申请/专利权人：西北工业大学

申请日：2022-06-21

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN114922746B

主分类号：F02K9/80

分类号：F02K9/80;F02K9/10;F02K9/32;F02K9/95

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2022.09.06#实质审查的生效;2022.08.19#公开

摘要：为了解决现有的固体火箭发动机推力调节效果不佳的技术问题，本发明提出一种固体火箭发动机及其推力调节方法。本发明将固体燃料与凝胶氧化剂分开放置，有效提升了发动机的低易损性；推进剂药柱采用燃料包裹氧化剂，药柱的氧燃比可预先设计好，利用步进电机和电机托盘将推进剂药柱驱动进入燃烧室内，通过调整步进电机功率来改变推进剂的供给量，药柱经气化后最终可在燃烧室中按照预先设计的固定氧燃比进行燃烧，实现了灵活、准确、快速地调控推力的目的；采用刀片不动、推进剂药柱螺旋式进给的方式，有利于刀片对其进行切割，保证大质量流率的供给。

主权项：1.固体火箭发动机，包括燃烧室和喷管；其特征在于：还包括推力调节装置、传动换向装置、推进剂药柱和气化器；推力调节装置包括电机托盘和步进电机；步进电机通过所述传动换向装置将转动扭矩传递到所述推进剂药柱上，驱动推进剂药柱转动；电机托盘的一端用于安放步进电机，另一端用于支撑固定所述推进剂药柱且能保证推进剂药柱的自由旋转；推进剂药柱由外周的固体燃料和内部的凝胶氧化剂构成；所述固体燃料的径向截面为外齿轮状，每个轮齿上均沿轴向开设有多个凹槽，所有凹槽呈双螺旋线排布；气化器主体位于所述燃烧室内，气化器包括自内向外依次套设的切削刀、刀套和换热壳体；刀套内壁轴向上设置有两个与所述推进剂药柱上的凹槽配合实现推进剂药柱轴向旋进的定位结构；切削刀用于在所述推进剂药柱轴向旋进换热壳体内时，对其中的固体燃料进行切削；切削刀上靠近燃烧室的一侧设有氧化剂注入口；刀套外壁上开设有多个导流槽，每个导流槽上分别设有燃料出口和氧化剂出口，分别与切削刀上的切削区和氧化剂注入口连通；换热壳体周向上开设有与所述导流槽位置一一对应的旋流孔，换热壳体内壁上设置与所述氧化剂注入口一一对应的、用于点火启动的加热丝；推进剂药柱旋进所述换热壳体内后，被所述切削刀将其中的固体燃料切成碎条片，从切削区经所述燃料出口送入所述导流槽中；同时，凝胶氧化剂在挤压作用下从所述氧化剂注入口先经所述加热丝加热作用发生燃烧反应气化后，再经所述氧化剂出口送入所述导流槽中，在导流槽流动时加热所述固体燃料碎条片且与其初步掺混，完成点火动作；初步掺混后的混合物通过所述旋流孔进入所述燃烧室；在推进剂药柱旋进期间，通过调节步进电机的输出功率控制其进给速度，实现推力调节。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 西北工业大学 固体火箭发动机及其推力调节方法

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