本发明专利技术涉及固体火箭发动机技术领域，公开了一种可复用固体火箭发动机快速泄压熄火装置及方法。采用该装置能够实现固体火箭发动机的快速泄压熄火，且在泄压过程中其结构不受破坏。通过外壳体和运动体之间的运动配合，以及外壳体与运动体之间所形成的环形空腔，环形空腔内填充流体，通过控制流体实现运动体在外壳体内的移动，从而实现固体火箭发动机的快速泄压熄火；泄压熄火完成后，通过对环形空腔内通过流体通孔填充流体或抽离流体，还可使装置复位，不影响发动机熄火后的再启动。因此实现固体火箭发动机多次重复的快速泄压熄火与再启动。利用周向设置若干排气孔，增加了附加燃气流通面积，使得燃烧室降压速率高，能够实现燃烧室的快速泄压。烧室的快速泄压。烧室的快速泄压。
【技术实现步骤摘要】
一种可复用固体火箭发动机快速泄压熄火装置及方法
[0001]本专利技术涉及固体火箭发动机
，具体为一种可复用固体火箭发动机快速泄压熄火装置及方法。
技术介绍
[0002]在固体火箭发动机工作过程中，快速泄压是实现发动机熄火和推力终止的主要技术途径。为了实现固体火箭发动机的快速泄压熄火，目前主要的方法有两种，一种是利用聚能切割等手段使燃烧室局部结构瞬间破坏，形成快速打开的附加燃气释放通道，此时燃烧室内压力迅速下降，从而破坏燃烧室中固体推进剂的稳定燃烧条件，达到发动机熄火和推力终止的目的。另一种方法是在发动机上的安装高压燃气阀，通过控制阀的开启使燃烧室压力迅速下降，导致发动机熄火。上述方法中，前者在实现快速泄压的同时，发动机燃烧室不可避免会遭到破坏，因此只能实现发动机的一次性熄火，发动机熄火后无法再启动。后者由于使发动机快速泄压要求燃气阀具有足够大的通径面积，导致高压燃气阀的结构复杂，体积大，质量重，因此仅限于在一些实验装置中的应用，难以在实际固体火箭发动机上应用。
技术实现思路
[0003]为了克服上述现有技术存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种可复用固体火箭发动机快速泄压熄火装置及方法，以解决现有技术中在发动机泄压时，发动机燃烧室容易遭受破坏，且只能实现一次性熄火以及快速泄压装置结构复杂，难以应用的技术问题。
[0004]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0005]一种可复用固体火箭发动机快速泄压熄火装置，包括外壳体和运动体；所述外壳体为两端开口的柱状空腔体；其中一端为大开口端，所述大开口端的端面密封连接在发动机燃烧室壳体处，另一端为小开口端，所述小开口端连通喷管；所述运动体为两端开口的柱状空腔体，运动体同轴套设在外壳体内，且运动体与外壳体的小开口端之间形成环形空腔，环形空腔内填充流体，所述小开口端上有若干沿轴向的流体通孔，流体通孔连通环形空腔，用于对环形空腔内流体抽离或填充；所述运动体通过环形空腔内的流体抽离或者填充，沿着大开口端和小开口端之间做轴向运动，所述大开口端的侧壁处周向设有若干排气孔，当运动体靠近小开口端移动时，发送机燃烧室的燃气流向至若干排气孔。
[0006]优选的，小开口端的口径小于大开口端的口径，其中小开口端与大开口端的内壁呈台阶状，所述运动体在外壳体内与小开口端之间形成环形空腔。
[0007]优选的，小开口端与运动体之间若干导向销，其中小开口端处设有若干平行于轴线的导向销固定孔，并在运动体上对应导向销固定孔处设置导向孔，所述导向销一端伸入导向销固定孔，另一端伸入导向孔内。
[0008]优选的，小开口端的内壁面处沿着周向设有若干第一密封槽；若干第一密封槽内对应套设壳体密封圈，所述壳体密封圈分布在壳体密封圈与运动体的外壁面之间。
[0009]优选的，运动体上设有凸台，所述凸台与大开口端侧壁接触，其中，凸台的一侧侧壁密封连接在发动机燃烧室壳体处，另一侧侧壁与小开口端之间形成环形空腔，凸台的顶部与若干排气孔接触。
[0010]进一步的，凸台的顶面沿着周向设有若干第二密封槽，所述第二密封槽内套设运动体密封圈，所述运动体密封圈位于大开口端的侧壁与凸台之间。
[0011]进一步的，大开口端内侧的长度大于凸台的长度。
[0012]进一步的，凸台的长度大于排气孔的孔径。
[0013]优选的，运动体内壁处贴附绝热层，所述绝热层采用橡胶或高硅氧酚醛树脂复合材料。
[0014]一种可复用固体火箭发动机快速泄压熄火方法，基于上述所述的一种可复用固体火箭发动机快速泄压熄火装置，包括如下步骤：
[0015]固体发动机正常工作状态下，快速泄压熄火装置处于关闭状态，运动体运动靠近燃烧室侧，运动体的凸台与外壳体小开口端之间的间隙形成封闭的环形空腔，此时所述环形空腔充满高压流体介质，环形孔腔在高压流体的作用下，限制运动体的运动；当固体火箭发动机需要快速泄压熄火时，快速泄压熄火装置开启，通过控制环形孔腔内流体通过外壳体流体通孔流出，在燃烧室燃气内压作用下，运动体快速向小开口端方向移动，此时燃气可通过排气孔排出，由于排气孔的流通面积大，使得发动机燃烧室迅速降压，导致发动机熄火；当固体火箭发动机熄火完成后，通过控制高压流体通过驱动流体通孔重新进入环形空腔，在驱动流体压力作用下，使运动体向前大开口端侧移动，快速泄压熄火装置重新处于关闭状态，此时发动机可进行再次点火启动。
[0016]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0017]本专利技术提供了一种可复用固体火箭发动机快速泄压熄火装置，采用该装置能够实现固体火箭发动机的快速泄压熄火，且在泄压过程中其结构不受破坏，通过外壳体和运动体之间的运动配合，以及外壳体与运动体之间所形成的环形空腔，环形空腔内填充流体，通过控制流体实现运动体在外壳体内的移动，从而实现固体火箭发动机的快速泄压熄火，泄压熄火完成后，通过对环形空腔内通过流体通孔填充流体或抽离流体，还可使装置复位，不影响发动机熄火后的再启动。因此，可以实现固体火箭发动机多次重复的快速泄压熄火与再启动。利用周向设置若干排气孔，大大增加了附加燃气流通面积，使得燃烧室降压速率高，能够实现燃烧室的快速泄压。
[0018]进一步的，小开口端的口径小于大开口端的口径，其中小开口端与大开口端的内壁呈台阶状，运动体在外壳体内与小开口端之间形成环形空腔，便于在小开口端与运动体之间形成环形空腔，便于通过控制环形空腔内的流体来实现对外壳体与运动体之间的位移，从而实现固体火箭发动机多次重复的快速泄压熄火与再启动。
[0019]进一步的，小开口端与运动体之间若干导向销，其中小开口端处设有若干平行于轴线的导向销固定孔，并在运动体上对应导向销固定孔处设置导向孔，所述导向销一端伸入导向销固定孔，另一端伸入导向孔内，便于运动体与小开口端之间进行水平移动。
[0020]进一步的，小开口端的内壁面处沿着周向设有若干第一密封槽；若干第一密封槽内对应套设壳体密封圈，所述壳体密封圈分布在壳体密封圈与运动体的外壁面之间，提高了外壳体与运动体之间的密封性，避免燃气泄漏。
[0021]进一步的，运动体上设有凸台，所述凸台与大开口端侧壁接触，其中，凸台的一侧侧壁密封连接在发动机燃烧室壳体处，另一侧侧壁与小开口端之间形成环形空腔，凸台的顶部与若干排气孔接触，凸台在大开口端处移动，实现对若干排气孔接触进行开闭的控制，便于固体火箭发动机多次重复的快速泄压熄火与再启动。
[0022]进一步的，运动体内壁处贴附绝热层起到降低高温燃气向运动体2的传热的作用。
[0023]本专利技术还提供了一种复用固体火箭发动机快速泄压熄火方法，采用少量高压流体及燃烧室高压燃气作为装置开启和关闭的驱动源，控制响应快速，驱动控制简单，工作可靠性高，利用周向设置若干排气孔，大大增加了附加燃气流通面积，使得燃烧室降压速率高，能够实现燃烧室的快速泄压。
附图说明
[0024]图1为本专利技术中可复用固体火箭发动机快速泄压熄火装置的结构示意图；
[0025]图2为图1本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可复用固体火箭发动机快速泄压熄火装置，其特征在于，包括外壳体(1)和运动体(2)；所述外壳体(1)为两端开口的柱状空腔体；其中一端为大开口端，所述大开口端的端面密封连接在发动机燃烧室壳体处，另一端为小开口端，所述小开口端连通喷管；所述运动体(2)为两端开口的柱状空腔体，运动体(2)同轴套设在外壳体(1)内，且运动体(2)与外壳体(1)的小开口端之间形成环形空腔(5)，环形空腔(5)内填充流体，所述小开口端上有若干沿轴向的流体通孔(12)，流体通孔(12)连通环形空腔(5)，用于对环形空腔(5)内流体抽离或填充；所述运动体(2)通过环形空腔(5)内的流体抽离或者填充，沿着大开口端和小开口端之间做轴向运动，所述大开口端的侧壁处周向设有若干排气孔(11)，当运动体(2)靠近小开口端移动时，发送机燃烧室的燃气流向至若干排气孔(11)。2.根据权利要求1所述的一种可复用固体火箭发动机快速泄压熄火装置，其特征在于，所述小开口端的口径小于大开口端的口径，其中小开口端与大开口端的内壁呈台阶状，所述运动体(2)在外壳体(1)内与小开口端之间形成环形空腔(5)。3.根据权利要求1所述的一种可复用固体火箭发动机快速泄压熄火装置，其特征在于，所述小开口端与运动体(2)之间若干导向销(3)，其中小开口端处设有若干平行于轴线的导向销固定孔(14)，并在运动体(2)上对应导向销固定孔(14)处设置导向孔(21)，所述导向销(3)一端伸入导向销固定孔(14)，另一端伸入导向孔(21)内。4.根据权利要求1所述的一种可复用固体火箭发动机快速泄压熄火装置，其特征在于，所述小开口端的内壁面处沿着周向设有若干第一密封槽(13)；若干第一密封槽(13)内对应套设壳体密封圈(7)，所述壳体密封圈(7)分布在壳体密封圈(7)与运动体(2)的外壁面之间。5.根据权利要求1所述的一种可复用固体火箭发动机快速泄压熄火装置，其特征在于，所述运动体(2)上设有凸台(23)，所述凸台(23)与大开口端侧壁接触，其中，凸台(23)的一侧侧壁密封连接...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐朝启，邢自扬，王宏元，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
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