一種側向力發(fā)動機噴管的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種新型的側向力發(fā)動機噴管，該噴管主要由三部分組成，錐形的收斂段，圓形的喉部，入口為圓形、出口為大長寬比矩形的擴散段。擴散段從圓形入口到矩形出口橫截面積連續(xù)增加，氣流連續(xù)加速，避免出現(xiàn)激波。由于該新型噴管的擴散段形狀可以很好地適應飛行器的外形，該新型噴管在安裝時可以將噴管的收斂段和喉部置于飛行器內(nèi)部，擴散段伸出飛行器的表面。此設計可以提高噴管出口的氣流高度，減小噴管側向噴流與飛行器體外繞流的耦合作用，易于實現(xiàn)對飛行器的精確控制。
【專利說明】
一種側向力發(fā)動機噴管
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種固體火箭發(fā)動機噴管，尤其是涉及直接側向力發(fā)動機的噴管。
【背景技術】
[0002]直氣復合控制系統(tǒng)采用直接力和氣動力的耦合控制方式對飛行器進行控制，可以有效提高飛行器的機動性能，增強其生存能力。側向力發(fā)動機作為直氣復合控制系統(tǒng)中直接力控制裝置的動力系統(tǒng)對整個直氣復合控制系統(tǒng)的性能有非常大的影響。
[0003]直接側向力發(fā)動機雖然可以彌補飛行器在發(fā)射初期或者空氣稀薄的區(qū)域飛行時的氣動力控制不足的缺點，但是由于側向力發(fā)動機的整個噴管是置于飛行器的內(nèi)部，噴管的出口位于飛行器的表面，這樣使得噴管出口的側向噴流與航天器的體外繞流產(chǎn)生耦合作用，在噴管出口附近相當于局部改變了飛行器的外形，對飛行器產(chǎn)生近區(qū)干擾;耦合后的氣流對流經(jīng)的翼面產(chǎn)生附加的力或者力矩，產(chǎn)生遠區(qū)干擾，這些干擾不利于對飛行器的精確控制。本實用新型的設計的新型噴管可以將噴管的擴散段安裝在飛行器的表面，提高側向噴流的出口高度，減小側向力發(fā)動機噴管的側向噴流與飛行器體外繞流的耦合作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的是提供一種新型的側向力發(fā)動機噴管，減小側向噴流與飛行器體外繞流的耦合作用，易于實現(xiàn)對飛行器更為精確的控制。
[0005]采用的技術方案是:
[0006]噴管的收斂段采用錐形型面，擴散段與收斂段由圓形的噴管喉部連接，噴管的擴散段是由圓形入口過渡到矩形出口，矩形出口的長寬比大于7，在過渡過程中保證了噴管型面光滑，截面積連續(xù)增大，氣流能夠連續(xù)加速，降低噴管的流動損失，噴管的收斂段與喉部置于飛行器內(nèi)部，擴散段伸出飛行器的外表面。
[0007]本實用新型的有益效果是，該新型噴管擴散段的外形可以很好的適應飛行器的外形設計，因此擴散段可以置于飛行器的外表面，提高側向力發(fā)動機噴管側向噴流的出口高度，減小側向噴流與體外繞流的耦合作用，易于實現(xiàn)對飛行器的精確控制。
【附圖說明】
[0008]圖1為新型噴管的主視圖，其中I為擴散段，2為噴管喉部，3為收斂段，4為發(fā)動機燃燒室。
[0009]圖2為新型噴管的俯視圖，其中5為圓形入口，6為矩形出口。
【具體實施方式】
[0010]參照圖1所示，該新型噴管主要由三部分組成，擴散段I，噴管喉部2和收斂段3。在發(fā)動機燃燒室4內(nèi)產(chǎn)生的燃氣通過噴管的收斂段3加速，在噴管喉部2達到音速，進入噴管的擴散段I后繼續(xù)膨脹加速，在噴管的矩形出口 6達到超音速。
[0011]參照圖2所示，該新型噴管的擴散段圓形入口5即噴管喉部2的圓形出口，噴管的出口為矩形，該噴管的設計可以實現(xiàn)將噴管的收斂段3和噴管喉部2置于飛行器內(nèi)部，噴管的擴散段I伸出飛行器的表面，從而提高了噴流的出口高度，減小了側向噴流與飛行器體外繞流的耦合作用，易于實現(xiàn)對飛行器的精確控制。
【主權項】
1.一種側向力發(fā)動機噴管，包括擴散段[I]、噴管喉部[2]和收斂段[3]，其特征在于，所述擴散段[I]與收斂段[3]由噴管喉部[2]連接，所述擴散段[I]由圓形入口 [5]過渡到矩形出口 [6]。2.根據(jù)權利要求1所述的一種側向力發(fā)動機噴管，其特征在于，矩形出口[6]的長寬比大于7 ο3.根據(jù)權利要求1所述的一種側向力發(fā)動機噴管，其特征在于，所述收斂段[3]為錐形型面，所述噴管喉部[2]為圓形。4.根據(jù)權利要求1所述的一種側向力發(fā)動機噴管，其特征在于，所述收斂段[3]和噴管喉部[2]置于飛行器內(nèi)部，所述擴散段[I]伸出飛行器表面。
【文檔編號】F02K9/97GK205532924SQ201520877206
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2015年11月6日
【發(fā)明人】湯玉林, 牛祿, 楊永強, 李海濤, 周偉華, 劉曉麗, 王勇, 鄒賢
【申請人】上海新力動力設備研究所