具有缓冲吸能作用的二级燃烧室发动机延伸结构

专利2025-03-14  18


本发明涉及发动机燃烧室结构,尤其涉及具有缓冲吸能作用的二级燃烧室发动机延伸结构。


背景技术:

1、为了节省燃烧室在发射器中所占有的体积以降低成本,提高燃烧效率,将两级燃烧室重叠起来,当发动机离开发射器工作时,依靠点火气体的压力,将重叠的燃烧室延伸出来,增加燃烧气体的容积。

2、然而,当发动机离开发射器时,发动机点火,依靠点火压强产生气动力剪断限位结构,二级燃烧室连同喷管在气体压力的作用下,向后快速运动,当运动到动静两个法兰接触时,产生巨大的冲击力,致使结构损伤和破坏,法兰端易受损,仪器安全性能得不到保障。

3、为了解决上述问题,本发明提出具有缓冲吸能作用的二级燃烧室发动机延伸结构。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提出具有缓冲吸能作用的二级燃烧室发动机延伸结构以解决背景技术中所提出的问题:

2、现有技术中发动机离开发射器时,二级燃烧室运动过程中,移动法兰与固定法兰接触时,产生巨大的冲击力,致使结构损伤和破坏,法兰端易受损,仪器安全性能得不到保障。

3、为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:

4、具有缓冲吸能作用的二级燃烧室发动机延伸结构,包括:主体,所述主体包括设置在内部的一级燃烧室、设置在所述一级燃烧室外围的二级燃烧室和设置在所述二级燃烧室外围的薄壁金属壳;所述一级燃烧室的一端通过设置在主体一侧端部的连接体连接薄壁金属壳一端形成固定体,所述一级燃烧室的另一端固定设置有固定法兰;

5、所述二级燃烧室与设置在所述连接体内侧的移动法兰刚性连接,所述移动法兰通过限位机构连接薄壁金属壳,所述二级燃烧室还与主体另一侧的喷管刚性连接,所述喷管的管口处还设置有喷管盖。

6、优选地,所述薄壁金属壳设计为可拆卸式。

7、优选地,所述移动法兰包括相连设置的定径段和扩径段两种结构,所述扩径段的锥角设置在5°至15°之间。

8、优选地,所述二级燃烧室和喷管以固定法兰为导向钮做延伸运动。

9、具有缓冲吸能作用的二级燃烧室发动机延伸方法,包括如下步骤:

10、s1:当发动机点火后,火药气体的压力瞬时对喷管和二级燃烧室产生推力,移动法兰产生冲力,拉断限位机构,移动法兰、二级燃烧室和喷管形成一个运动体,运动体以固定法兰为导向钮,产生运动趋势;

11、s2:移动法兰和薄壁金属壳之间发生相互作用力,致使薄壁金属壳发生塑形变形,移动法兰继续运动,随着薄壁金属壳塑形变形形变增大,薄壁金属壳对运动体的缓冲力从开始时的突然增大逐渐平稳,此时缓冲力大于气体的压力,运动体做减速运动;

12、s3:当移动法兰运动到与固定法兰相接触时,移动法兰和固定法兰的接触力逐渐减小,直至停止运动。

13、优选地,所述s3中,当移动法兰运动到与固定法兰相接触时,二级燃烧室延伸出来,所述一级燃烧室和二级燃烧室串联起来形成扩大的燃烧室。

14、与现有技术相比,本发明提供了具有缓冲吸能作用的二级燃烧室发动机延伸结构,具备以下有益效果:

15、本发明通过设计嵌套式双燃烧室的结构,以及引入的调节了锥角范围的扩径段和定径段结构,优化了燃料与空气的混合比例及混合过程,确保了燃烧反应更加充分且均匀;最大化了燃烧室内部的空间利用,减少了不必要的体积和重量,使得发动机整体更加紧凑轻量;同时在外侧配置了可拆卸的薄壁金属管作为减速装置,降低燃烧室内部高压气体对法兰等关键部件的冲击速度,有效防止了因高速碰撞而产生的损坏和风险,也能够方便地进行维修和更换。



技术特征:

1.具有缓冲吸能作用的二级燃烧室发动机延伸结构,其特征在于,包括:主体,所述主体包括设置在内部的一级燃烧室(4)、设置在所述一级燃烧室(4)外围的二级燃烧室(5)和设置在所述二级燃烧室(5)外围的薄壁金属壳(6);所述一级燃烧室(4)的一端通过设置在主体一侧端部的连接体(1)连接薄壁金属壳(6)一端形成固定体,所述一级燃烧室(4)的另一端固定设置有固定法兰(7);

2.根据权利要求1所述的具有缓冲吸能作用的二级燃烧室发动机延伸结构,其特征在于,所述薄壁金属壳(6)设计为可拆卸式。

3.根据权利要求1所述的具有缓冲吸能作用的二级燃烧室发动机延伸结构,其特征在于,所述移动法兰(2)包括相连设置的定径段和扩径段两种结构,所述扩径段的锥角设置在5°至15°之间。

4.根据权利要求1所述的具有缓冲吸能作用的二级燃烧室发动机延伸结构,其特征在于,所述二级燃烧室(5)和喷管(8)以固定法兰(7)为导向钮做延伸运动。

5.如权利要求1-4任意一项所述的具有缓冲吸能作用的二级燃烧室发动机延伸方法,其特征在于,包括如下步骤:

6.根据权利要求5所述的具有缓冲吸能作用的二级燃烧室发动机延伸方法,其特征在于,所述s3中,当移动法兰(2)运动到与固定法兰(7)相接触时,二级燃烧室(5)延伸出来,所述一级燃烧室(4)和二级燃烧室(5)串联起来形成扩大的燃烧室。


技术总结
本发明公开了具有缓冲吸能作用的二级燃烧室发动机延伸结构,涉及发动机燃烧室结构技术领域。本发明与之前的发动机燃烧室相比,解决了二级燃烧室运动过程中,移动法兰与固定法兰接触时产生的冲击力易使结构损伤和破坏,仪器安全性能得不到保障的问题;通过设计嵌套式双燃烧室的结构,以及引入的调节了锥角范围的扩径段和定径段结构,优化燃料与空气的混合比例及混合过程,最大化燃烧室内部的空间利用,减少了不必要的体积和重量,使得发动机整体更加紧凑轻量;同时在外侧配置了可拆卸的薄壁金属管作为减速装置,降低燃烧室内部高压气体对法兰等关键部件的冲击速度,有效防止了因高速碰撞而产生的损坏和风险,也能够方便地进行维修和更换。

技术研发人员:展婷变,孙梦华,安慧珍,李小军,董英娟,郑佩瑜,董岳棣,王少梅
受保护的技术使用者:中北大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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