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一种切换燃料的火箭推力室及其供应系统技术方案

技术编号:10323241 阅读:226 留言:0更新日期:2014-08-14 10:22
本发明专利技术涉及一种切换燃料的火箭推力室及其供应系统,属于过氧化氢/煤油切换成液氢补燃式火箭发动机。为了解决把过氧化氢/液氢发动机和过氧化氢/煤油发动机合而为一并实现切换燃料的问题,本发明专利技术采用适宜切换燃料的头部四底三腔結构、富氢气和超富氢气与煤油共用的组合式燃料喷嘴、切换燃料前后连续喷注热的富氧气的直孔式氧化剂喷嘴和不间断地流过氧化剂进行冷却的身部、切换燃料前后都使用的过氧化氢系统、切换燃料前使用的煤油系统、切换燃料后使用的液氢系统等技术方案。本发明专利技术适用于单级入轨火箭、芯级火箭和可重复使用航天飞行器的发动机,也可不切换燃料用于又一种过氧化氢/液氢上面级火箭发动机。

【技术实现步骤摘要】
一种切换燃料的火箭推力室及其供应系统
本专利技术涉及一种切换燃料的火箭推力室(燃烧室)及其供应系统,属于过氧化氢/煤油切换成液氢补燃式火箭发动机。
技术介绍
液体火箭发动机有七十年应用历史,各国都是对一种火箭级使用一种推进剂。对于助推器和一级火箭,主要使用以液氧/煤油为代表的密度比冲高的推进剂。对于上面级火箭,主要使用以液氧/液氢为代表的比冲高的推进剂。对于新的单级入轨火箭,如使用液氧/煤油发动机,从起飞到飞行中间的第一阶段有高的推进性能,但从飞行中间到高空关机的第二阶段有差一些的推进性能。如使用液氧/液氢发动机,虽然第二阶段飞行有高的推进性能,但第一阶段飞行的推进性能差一些。显然需要一种切换燃料的火箭发动机,在飞行中间点将煤油切换成液氢,就能取得更高的推进性能。但是,液氧/煤油发动机与液氧/液氢发动机差异大,难以切换燃料。比液氧/煤油发动机和液氧/液氢发动机出现更早和历史更长的高浓度80 % -98 %过氧化氢/煤油发动机,虽然推进性能比液氧/煤油发动机还高,且是使用方便的可储存推进剂,但由于高纯度的高浓度过氧化氢的安全性不够高、价格贵和分解温度通常高达740°C _946本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种切换燃料的火箭推力室,由头部和身部组成,头部包括圆形一底(1)、环形一底(2)、圆形二底(3)、环形二底(4)、三底(5)、四底(6)、易熔堵塞(7)(或不设置)、集合器(8)、富氢气法兰盘(9)、富氧气法兰盘(10)和煤油或超富氢气法兰盘(11),身部包括圆柱段内壁(12)、圆柱段外壁(13)、收敛段内壁(14)、收敛段外壁(15)、扩散段内壁(16)、扩散段外壁(17)、环形板(18)、集液环(19)、过氧化氢出口法兰盘(20)、过氧化氢法兰盘(21)、集合器(22)、尾环(23)、加强环(24)和连接环(25),各零件焊接固定,其特征在于:所述的一底(1)、(2),二底(3)、(4)...

【技术特征摘要】
1.一种切换燃料的火箭推力室,由头部和身部组成,头部包括圆形一底(I)、环形一底(2)、圆形二底(3)、环形二底(4)、三底(5)、四底(6)、易熔堵塞(7)(或不设置)、集合器(8)、富氢气法兰盘(9)、富氧气法兰盘(10)和煤油或超富氢气法兰盘(11),身部包括圆柱段内壁(12)、圆柱段外壁(13)、收敛段内壁(14)、收敛段外壁(15)、扩散段内壁(16)、扩散段外壁(17)、环形板(18)、集液环(19)、过氧化氢出口法兰盘(20)、过氧化氢法兰盘(21)、集合器(22)、尾环(23)、加强环(24)和连接环(25),各零件焊接固定,其特征在于:所述的一底(I)、(2),二底(3)、(4),三底(5)和四底(6)组成适宜把煤油切换成液氢的头部四底三腔结构,所述的二底(3)、(4)上设置的燃料喷嘴(26)是有两个入口和一个出口的组合式喷嘴,所述的三底(5)上设置的氧化剂喷嘴(27)是在切换燃料前后连续喷注富氧气的直孔式喷嘴,所述的身部是在切换燃料前后不间断地流过氧化剂进行冷却的双层夹套结构。2.根据权利要求1所述的一种切换燃料的火箭推力室,其特征在于:所述的头部四底三腔结构是一底(I)、(2)与二底(3)、(4)之间为煤油或超富氢气腔(28),二底(3)、(4)与还设置开有加长富氧气喷孔(29)的喷注器隔板(30)的三底(5)之间为富氢气腔(31)或死腔,三底(5)与四底(6)之间为富氧气腔(32)。3.根据权利要求1所述的一种切换燃料的火箭推力室,其特征在于:所述的燃料喷嘴(26)有煤油或超富 氢气进入的切向圆孔(33)、富氢气进入的圆柱圆锥孔(34)和出口圆柱孔(35)。4.根据权利要求1所述的一种切换燃料的火箭推力室,其特征在于:所述的易熔堵塞(7)由熔点不超过400°C的易熔合金制作,形状为上部圆柱体和下部圆锥体,与圆柱圆锥孔(34)吻合。5.一种切...

【专利技术属性】
技术研发人员:葛明龙
申请(专利权)人:葛明龙
类型:发明
国别省市:北京;11

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