一种固体姿轨控发动机喷管解锁机构的制作方法

1.本发明属于航天技术中姿轨控技术领域，涉及一种固体姿轨控发动机喷管解锁机构。


背景技术：

2.固体姿轨控发动机是通过对不同位置布局的喷管直接开启，以实现不同喷管推力，从而实现飞行的姿态和轨道调整，初始所有喷管都是关闭的，在需要产生推力时快速打开，为实现飞行器姿态控制的快速响应，其开启时间要求极高。
3.现有技术都是采用电机驱动机械结构，结构复杂、响应时间长；小型固体姿轨控发动机无法采用此类喷管解锁机构，需要进行改进，本发明根据固体姿轨控发动机需求特点，直接借用喷管型面特征，在喷管喉部安装解锁机构，采用电爆螺栓进行解锁控制。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种固体姿轨控发动机喷管解锁机构，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
6.一种固体姿轨控发动机喷管解锁机构，包括解锁结构座、电爆螺栓、锁紧钢球、喷管收敛段、喷管喉部、点火导线和电爆螺栓点火药，所述喷管喉部的内部设置有解锁机构，所述解锁机构由解锁结构座、电爆螺栓、锁紧钢球和密封圈组成，所述解锁结构座的一端设置有电爆螺栓，且所述解锁结构座和电爆螺栓之间设置有锁紧钢球。
7.在上述的一种固体姿轨控发动机喷管解锁机构中，所述喷管喉部的一端设置有上游入口段，所述喷管喉部的另一端设置有下游出口段。
8.在上述的一种固体姿轨控发动机喷管解锁机构中，所述喷管喉部由喷管收敛段和喷管扩散段组成，所述喷管收敛段的一端设置有喷管扩散段。
9.在上述的一种固体姿轨控发动机喷管解锁机构中，所述解锁结构座上安装有密封圈，所述密封圈从喷管扩散段装入，从解锁结构座与喷管扩散段和喷管喉部内表面配合。
10.在上述的一种固体姿轨控发动机喷管解锁机构中，所述锁紧钢球均匀设置有六组，所述锁紧钢球与喷管收敛段配合。
11.在上述的一种固体姿轨控发动机喷管解锁机构中，所述解锁结构座和电爆螺栓之间设置有断裂位置，所述断裂位置处设置有电爆螺栓点火药。
12.在上述的一种固体姿轨控发动机喷管解锁机构中，所述电爆螺栓的内部设置有点火导线，且所述点火导线的一端置于电爆螺栓点火药一侧。
13.与现有技术相比，本发明一种固体姿轨控发动机喷管解锁机构的优点为：
14.1、本申请在姿轨控发动机喷管喉部安装解锁机构，喷管采用拉瓦尔结构，喉部直径最小，通过喷管收敛段和扩散段来安装解锁结构，解锁机构与喷管喉部和扩散段配合，在喷管收敛段接近喉部位置，通过钢球进行锁紧，在喷管喉部位置进行密封，保证解锁机构在
开启前的可靠锁紧与密封，在需要打开时，用点火信号打开电爆螺栓，电爆螺栓断开后，锁紧钢球自由脱落，解锁机构就能够从喷管扩散段自动松开，不影响喷管正常工作。
15.2、本申请结构简单，尺寸小，能够满足固体姿轨控发动机喷管打开要求，开启采用电爆螺栓，其控制信号与固体姿轨控发动机点火器是同意类型，总体控制简单，并可以通用。
16.3、本申请解锁结构不破坏喷管型面，解锁后，解锁机构所有结构均飞出，不残留，解锁响应时间短，可以到毫秒级响应，对发动机性能不产生影响，解锁机构为独立结构，可以直接与已经设计完成好的喷管进行配合使用。
附图说明
17.图1是本发明一种固体姿轨控发动机喷管解锁机构的结构示意图。
18.图中，1、解锁结构座；2、电爆螺栓；3、锁紧钢球；4、密封圈；5、喷管收敛段；6、喷管喉部；7、喷管扩散段；8、上游入口段；9、下游出口段；10、点火导线；11、断裂位置；12、电爆螺栓点火药。
具体实施方式
19.以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
20.一种固体姿轨控发动机喷管解锁机构，包括解锁结构座1、电爆螺栓2、锁紧钢球3、喷管收敛段5、喷管喉部6、点火导线10和电爆螺栓点火药12，喷管喉部6的内部设置有解锁机构，解锁机构由解锁结构座1、电爆螺栓2、锁紧钢球3和密封圈4组成，解锁结构座1的一端设置有电爆螺栓2，且解锁结构座1和电爆螺栓2之间设置有锁紧钢球3。
21.如图1所示，本发明一种固体姿轨控发动机喷管解锁机构，具体的，喷管喉部6的一端设置有上游入口段8，喷管喉部6的另一端设置有下游出口段9。
22.如图1所示，本发明一种固体姿轨控发动机喷管解锁机构，具体的，喷管喉部6由喷管收敛段5和喷管扩散段7组成，喷管收敛段5的一端设置有喷管扩散段7。
23.如图1所示，本发明一种固体姿轨控发动机喷管解锁机构，具体的，解锁结构座1上安装有密封圈4，密封圈4从喷管扩散段7装入，从解锁结构座1与喷管扩散段7和喷管喉部6内表面配合，喷管内流场流动方向，上游入口段8方向，下游出口段9方向。
24.如图1所示，本发明一种固体姿轨控发动机喷管解锁机构，具体的，锁紧钢球3均匀设置有六组，锁紧钢球3与喷管收敛段5配合，装入6只均布锁紧钢球3，之后安装电爆螺栓2，将电爆螺栓2拧入到位，锁紧钢球3与喷管收敛段5配合。
25.如图1所示，本发明一种固体姿轨控发动机喷管解锁机构，具体的，解锁结构座1和电爆螺栓2之间设置有断裂位置11，断裂位置11处设置有电爆螺栓点火药12。
26.如图1所示，本发明一种固体姿轨控发动机喷管解锁机构，具体的，电爆螺栓2的内部设置有点火导线10，且点火导线10的一端置于电爆螺栓点火药12一侧，电爆螺栓点火导线10从喷管扩散段7引出。
27.本发明一种固体姿轨控发动机喷管解锁机构，喷管解锁机构需要开启时，通过点火导线10供电，电爆螺栓点火药12爆炸，电爆螺栓2从断裂位置11处断开，利用爆炸产生的
气体和冲击，将电爆螺栓2后端推离开，锁紧钢球3自动松开，解锁结构座1在姿轨控发动机内压作用下，从喷管吹出，喷管正常打开，本发明针对于固体姿轨控发动机喷管解锁控制要求，采用独立式结构，直接安装在喷管喉部位置，电爆螺栓2解锁，解锁后所有解锁结构均飞出，不残留，不影响喷管性能，解锁响应时间短，可以到毫秒级响应。
28.本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。


技术特征：
1.一种固体姿轨控发动机喷管解锁机构，包括解锁结构座(1)、电爆螺栓(2)、锁紧钢球(3)、喷管收敛段(5)、喷管喉部(6)、点火导线(10)和电爆螺栓点火药(12)，其特征在于，所述喷管喉部(6)的内部设置有解锁机构，所述解锁机构由解锁结构座(1)、电爆螺栓(2)、锁紧钢球(3)和密封圈(4)组成，所述解锁结构座(1)的一端设置有电爆螺栓(2)，且所述解锁结构座(1)和电爆螺栓(2)之间设置有锁紧钢球(3)。2.根据权利要求1所述的一种固体姿轨控发动机喷管解锁机构，其特征在于，所述喷管喉部(6)的一端设置有上游入口段(8)，所述喷管喉部(6)的另一端设置有下游出口段(9)。3.根据权利要求1所述的一种固体姿轨控发动机喷管解锁机构，其特征在于，所述喷管喉部(6)由喷管收敛段(5)和喷管扩散段(7)组成，所述喷管收敛段(5)的一端设置有喷管扩散段(7)。4.根据权利要求3所述的一种固体姿轨控发动机喷管解锁机构，其特征在于，所述解锁结构座(1)上安装有密封圈(4)，所述密封圈(4)从喷管扩散段(7)装入，从解锁结构座(1)与喷管扩散段(7)和喷管喉部(6)内表面配合。5.根据权利要求1所述的一种固体姿轨控发动机喷管解锁机构，其特征在于，所述锁紧钢球(3)均匀设置有六组，所述锁紧钢球(3)与喷管收敛段(5)配合。6.根据权利要求1所述的一种固体姿轨控发动机喷管解锁机构，其特征在于，所述解锁结构座(1)和电爆螺栓(2)之间设置有断裂位置(11)，所述断裂位置(11)处设置有电爆螺栓点火药(12)。7.根据权利要求6所述的一种固体姿轨控发动机喷管解锁机构，其特征在于，所述电爆螺栓(2)的内部设置有点火导线(10)，且所述点火导线(10)的一端置于电爆螺栓点火药(12)一侧。

技术总结
本发明提供了一种固体姿轨控发动机喷管解锁机构，包括解锁结构座，解锁机构由解锁结构座、电爆螺栓、锁紧钢球和密封圈组成，解锁结构座的一端设置有电爆螺栓，解锁结构座和电爆螺栓之间设置有锁紧钢球；本发明在姿轨控发动机喷管喉部安装解锁机构，喷管采用拉瓦尔结构，喉部直径最小，通过喷管收敛段和扩散段来安装解锁结构，解锁机构与喷管喉部和扩散段配合，在喷管收敛段接近喉部位置，通过钢球进行锁紧，在喷管喉部位置进行密封，保证解锁机构在开启前的可靠锁紧与密封，在需要打开时，用点火信号打开电爆螺栓，电爆螺栓断开后，锁紧钢球自由脱落，解锁机构就能够从喷管扩散段自动松开，不影响喷管正常工作。不影响喷管正常工作。不影响喷管正常工作。


技术研发人员：杨敬贤 张晓东 谢小强 董江波
受保护的技术使用者：苏州勤宇霄智能科技有限公司
技术研发日：2023.02.23
技术公布日：2023/5/16