本發(fā)明涉及航空航天領(lǐng)域，尤其涉及一種大截面固體燃?xì)獍l(fā)生器。

背景技術(shù)：

1、固體燃?xì)獍l(fā)生器是以固體火箭沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的飛行器的重要部件。固體燃?xì)獍l(fā)生器中的推進(jìn)劑一般是貧氧固體推進(jìn)劑，通過(guò)一次燃燒產(chǎn)生富燃燃?xì)猓鳛槿剂咸峁┙o補(bǔ)燃室進(jìn)行二次燃燒。與傳統(tǒng)的固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)不同，固體燃?xì)獍l(fā)生器的工作時(shí)間較長(zhǎng)，燃?xì)饬髁枯^小，因此貧氧固體推進(jìn)劑的燃速一般較低。在研制以固體火箭沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的新型飛行器的過(guò)程中，受飛行器總體長(zhǎng)度的約束，固體燃?xì)獍l(fā)生器的形狀通常需要設(shè)計(jì)成短粗的結(jié)構(gòu)，這使得燃?xì)獍l(fā)生器中貧氧推進(jìn)劑的裝藥燃面很大。因此，在較小富燃燃?xì)饬髁啃枨笙?，推進(jìn)劑的燃速需要進(jìn)一步降低。然而，貧氧固體推進(jìn)劑的燃速大小與推進(jìn)劑的配方和制備工藝密切相關(guān)，并且目前能夠做到的推進(jìn)劑最小標(biāo)準(zhǔn)燃速為3.5mm/s左右，該燃速仍不能滿足低燃速的需求。如果推進(jìn)劑燃速進(jìn)一步降低，將會(huì)對(duì)推進(jìn)劑的能量密度、燃?xì)獍l(fā)生器的噴射效率等帶來(lái)較大負(fù)面影響。

2、固體火箭沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)是一種新型的吸氣式動(dòng)力系統(tǒng)，其中，燃?xì)獍l(fā)生器中的貧氧固體推進(jìn)劑首先通過(guò)自維持燃燒，生成具有一定溫度的富燃燃?xì)猓恢?，富燃燃?xì)馔ㄟ^(guò)噴嘴進(jìn)入燃燒室，與經(jīng)過(guò)進(jìn)氣道壓縮的高速空氣進(jìn)行摻混燃燒，進(jìn)一步釋放能量；最后，燃燒產(chǎn)物經(jīng)過(guò)尾噴管加速排出，產(chǎn)生推力。燃?xì)獍l(fā)生器作為固體火箭沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)中重要的推進(jìn)劑儲(chǔ)存部件，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)劣直接影響了發(fā)動(dòng)機(jī)的工作性能。目前，通常在飛行器總體設(shè)計(jì)的過(guò)程中，為燃?xì)獍l(fā)生器預(yù)留的空間為“短粗”空間，而在該空間中布置燃?xì)獍l(fā)生器時(shí)需要綜合考慮燃?xì)饬髁啃枨笈c推進(jìn)劑燃面、燃?xì)獍l(fā)生器工作壓強(qiáng)等之間的關(guān)系。因此，為滿足整個(gè)飛行器的總體布局設(shè)計(jì)，通常采用超低燃速固體推進(jìn)劑、細(xì)長(zhǎng)型燃?xì)獍l(fā)生器、并列多個(gè)燃?xì)獍l(fā)生器的方式以解決所面臨的問(wèn)題。但是，使用超低燃速固體推進(jìn)劑的方案需要研制新型的固體推進(jìn)劑，對(duì)推進(jìn)劑的能量密度和燃?xì)獍l(fā)生器的噴射效率帶來(lái)較大影響，并且超低燃速的推進(jìn)劑研制難度較大；而采用細(xì)長(zhǎng)型燃?xì)獍l(fā)生器的方案則限制了飛行器的總體布局，造成飛行器空間使用率低；而采用并列多個(gè)燃?xì)獍l(fā)生器的方案則每個(gè)燃?xì)獍l(fā)生器獨(dú)立工作過(guò)程中需要配備一套獨(dú)立的燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)電機(jī)、閥門等)，使得結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種大截面固體燃?xì)獍l(fā)生器。

2、為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種大截面固體燃?xì)獍l(fā)生器，包括：中空的外殼體，填充在所述外殼體中的固體推進(jìn)劑，擋藥板和噴嘴；

3、所述外殼體的前端為封閉的，且所述噴嘴設(shè)置在所述外殼體的后端；

4、所述外殼體內(nèi)設(shè)置有腔室分隔件，且所述腔室分隔件用于將所述外殼體的中空部分隔為多個(gè)填充腔室；

5、沿所述外殼體的軸向，多個(gè)所述填充腔室以預(yù)設(shè)順序依次連通的迂回布置；

6、所述擋藥板設(shè)置在一個(gè)所述填充腔室的后端，且所述擋藥板與所述噴嘴相對(duì)；

7、所述固體推進(jìn)劑在每一個(gè)所述填充腔室中填充，且在任意兩個(gè)所述填充腔室相連通的位置，所述固體推進(jìn)劑的端部采用引燃層相連接；

8、所述外殼體中，與所述擋藥板相對(duì)的所述固體推進(jìn)劑的燃面為初始燃面。

9、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述腔室分隔件包括：分隔主體和包覆所述分隔主體的第一絕熱層；

10、所述外殼體的內(nèi)壁設(shè)置有第二絕熱層；

11、所述第二絕熱層與所述第一絕熱層相連接的設(shè)置。

12、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述外殼體為中空且規(guī)則的柱形殼體，或者，所述外殼體為中空且規(guī)則的環(huán)形殼體。

13、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述外殼體為中空且規(guī)則的柱形殼體，或者，所述外殼體為中空且規(guī)則的環(huán)形殼體，則多個(gè)所述填充腔室同軸的設(shè)置。

14、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述腔室分隔件為規(guī)則筒體；

15、所述腔室分隔件與所述外殼體同軸的設(shè)置，其中，所述腔室分隔件的前端與所述外殼體的前端具有間隔的設(shè)置，其后端與所述外殼體的后端相互固定的連接；

16、所述擋藥板設(shè)置在所述腔室分隔件的后端，且所述擋藥板與所述外殼體的后端具有間隔的設(shè)置。

17、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述腔室分隔件為迂回型筒體結(jié)構(gòu)，其包括：多個(gè)同軸設(shè)置的筒體；

18、多個(gè)所述筒體采用首尾連接的方式相連接；

19、所述腔室分隔件的前端與所述外殼體的前端具有間隔的設(shè)置；

20、所述腔室分隔件后端基于中心位置的所述筒體的后端與所述外殼體的后端相互固定連接，其余所述筒體的后端與所述外殼體的后端具有間隔的設(shè)置；

21、所述擋藥板設(shè)置在中心位置的所述筒體的后端，且所述擋藥板與所述外殼體的后端具有間隔的設(shè)置。

22、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，若所述外殼體為中空且規(guī)則的環(huán)形殼體，則多個(gè)所述填充腔室按所述外殼體的周向依次的設(shè)置。

23、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述腔室分隔件設(shè)置有多個(gè)，且所述腔室分隔件均為矩形板體；

24、所述矩形板體的長(zhǎng)度方向與所述外殼體的軸向相一致的設(shè)置。

25、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，若所述外殼體的端部與所述引燃層具有間隔，則所述外殼體的端部與所述引燃層之間填充有隔熱件。

26、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述引燃層與所述固體推進(jìn)劑的端部相互粘接的設(shè)置；

27、所述引燃層包括：包覆層和設(shè)置在所述包覆層內(nèi)的引燃物；

28、所述引燃物為硼/硝酸鉀層、黑火藥層中的至少一種；

29、所述包覆層為可燃層。

30、根據(jù)本發(fā)明的一種方案，本發(fā)明從燃?xì)獍l(fā)生器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)角度出發(fā)，有效解決了傳統(tǒng)短粗燃?xì)獍l(fā)生器中的推進(jìn)劑超低燃速需求的問(wèn)題，具體的，本發(fā)明可以在不改變?nèi)細(xì)獍l(fā)生器外形尺寸的前提下，通過(guò)減小燃面面積，使用常規(guī)燃速的貧氧固體推進(jìn)劑也可以滿足燃?xì)獍l(fā)生器最小燃?xì)饬髁康男枨螅鉀Q了超低燃速燃?xì)獍l(fā)生器噴射效率低的問(wèn)題。

31、根據(jù)本發(fā)明的一種方案，本發(fā)明通過(guò)設(shè)置不同填充腔室的面積實(shí)現(xiàn)較大范圍的燃?xì)饬髁空{(diào)控，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)推力的寬范圍調(diào)節(jié)。

32、根據(jù)本發(fā)明的一種方案，本發(fā)明通過(guò)在大截面的燃?xì)獍l(fā)生器中設(shè)計(jì)一道或多道隔板，在物理上將大截面的燃?xì)獍l(fā)生器裝藥分割成多個(gè)區(qū)域，從而達(dá)到減小燃面面積、增加推進(jìn)劑肉厚的效果。

33、根據(jù)本發(fā)明的一種方案，本發(fā)明通過(guò)所設(shè)置的擋藥板，可有效避免固體推進(jìn)劑脫落導(dǎo)致后續(xù)結(jié)構(gòu)堵塞的弊端，使得本發(fā)明具有更可靠的使用性能。

34、根據(jù)本發(fā)明的一種方案，本發(fā)明有效降低了對(duì)燃?xì)獍l(fā)生器尺寸的限制，燃?xì)獍l(fā)生器的空間約束減弱，能夠適應(yīng)短粗空間的飛行器布局，提高飛行器內(nèi)部空間的利用率。

35、根據(jù)本發(fā)明的一種方案，本發(fā)明有效降低了對(duì)貧氧固體推進(jìn)劑超低燃速的需求，避免了研制新型低燃速推進(jìn)劑帶來(lái)的推進(jìn)劑能量密度降低、噴射效率降低等風(fēng)險(xiǎn)。

36、根據(jù)本發(fā)明的一種方案，本發(fā)明可采用整體式的燃?xì)獍l(fā)生器結(jié)構(gòu)工藝，無(wú)需將燃?xì)獍l(fā)生器設(shè)計(jì)成多個(gè)獨(dú)立的裝置，只需一套推進(jìn)劑點(diǎn)火裝置和燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)裝置即可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火和全程燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)，降低了成本。

37、根據(jù)本發(fā)明的一種方案，本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)由內(nèi)向外、由外向內(nèi)、沿周向依次燃燒等的順序燃燒過(guò)程，使得本發(fā)明可更有效的適用于不同類型的外形結(jié)構(gòu)，使得本發(fā)明具有更廣泛的使用場(chǎng)景。