一种液氧煤油针栓喷注器推力室及其启动方法技术

本发明专利技术为解决现有针对针栓喷注器流强梯度大，点火难度大，以及针对高室压针栓喷注器热防护和冷却难度大的问题，而提供了一种液氧煤油针栓喷注器推力室及其启动方法。本发明专利技术包括针栓喷注器、推力室、点火剂流通通道以及煤油流通通道；所述针栓喷注器包括中心筒和中心杆；中心筒与中心杆之间形成液氧流通通道；所述推力室包括壳体、收扩段、延伸段；所述点火剂流通通道包括依次连接的点火剂入口接管嘴、点火剂路集合器、节流孔和喷注孔；所述煤油流通通道包括设置在延伸段上的集合器、导管、一环带集合器、二环带集合器、设置在延伸段和收扩段内的再生冷却夹层、设置在中心筒与头部壳体之间的煤油喷注环缝。之间的煤油喷注环缝。之间的煤油喷注环缝。

【技术实现步骤摘要】
一种液氧煤油针栓喷注器推力室及其启动方法


[0001]本专利技术属于液体火箭发动机
，具体涉及一种液氧煤油针栓喷注器推力室及其启动方法。

技术介绍

[0002]针栓式喷注器的概念在二十世纪五十年代就已提出，目前广泛用于变推力或固定推力的液体火箭发动机。以TRW公司为代表，经过近六十年的技术发展，研制了众多针栓式固定推力和变推力液体火箭发动机，其中六十多种针栓式发动机得到了热试考核。从二十世纪八十年代开始，又对针栓式喷注器进行了一系列设计改进，实现了喷注面关机及凝胶推进剂的成功应用。从二十世纪九十年代开始，重点开展了液氧/液氢、液氧/煤油等大推力针栓发动机研究，在低温推进剂应用、低成本方案取得了显著的成果。针栓喷注器结构简单、结构可靠性高，易于实现重复使用。针栓喷注器具有固有声学稳定性，研制成本低。
[0003]液氧煤油推进剂密度比冲高，是运载火箭一级的最优选择，采用液氧/煤油推进剂的针栓喷注器推力室有着广泛的应用前景，尤其在运载火箭一级回收重复使用领域独具优势，可以显著降低运载火箭发射成本。
[0004]液氧煤油为非自燃推本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液氧煤油针栓喷注器推力室，其特征在于：包括针栓喷注器、推力室、点火剂流通通道以及煤油流通通道；所述针栓喷注器包括中心筒(1)和设置在中心筒(1)中的中心杆(2)；中心筒(1)与中心杆(2)之间形成液氧流通通道；中心筒(1)后端侧面设置液氧径向喷注通道(36)；所述推力室包括从前至后依次连接的壳体(5)、收扩段(9)、延伸段(11)；所述点火剂流通通道包括依次连接的点火剂入口接管嘴(31)、点火剂路集合器(32)、节流孔(33)和喷注孔(34)；所述节流孔(33)和喷注孔(34)的轴线不平行，且喷注孔(34)孔径为节流孔(33)孔径的1.5倍～2倍；所述煤油流通通道包括设置在延伸段(11)上用于煤油引入的集合器(15)、导管(23)、一环带集合器(25)、二环带集合器(26)、设置在延伸段(11)和收扩段(9)内的再生冷却夹层、设置在中心筒(1)与壳体(5)之间的煤油喷注环缝(37)；所述径向喷注通道(36)喷出的液氧与煤油喷注环缝(37)喷出的煤油撞击形成喷雾扇(22)；所述导管(23)一端与集合器(15)连通，另一端分别与一环带集合器(25)和二环带集合器(26)连通；所述一环带集合器(25)包括一环带喷前腔(29)、与一环带喷前腔(29)连通且开口于推力室的一环带直流孔(19)；所述一环带直流孔(19)的击壁角度β=5
°
～15
°
；所述二环带集合器(26)包括二环带喷前腔(30)以及开口于二环带喷前腔(30)上的二环带切向孔(20)；所述再生冷却夹层的一端与集合器(15)连通，其另一端与煤油喷注环缝(37)连通。2.根据权利要求1所述的液氧煤油针栓喷注器推力室，其特征在于：所述针栓喷注器还包括设置在中心筒(1)外壁且位于煤油喷注环缝(37)和径向喷注通道(36)之间的环向凹槽(38)；位于环向凹槽(38)靠近煤油喷注环缝(37)一端的中心筒(1)外径大于位于环向凹槽(38)靠近径向喷注通道(36)一端的中心筒(1)外径。3.根据权利要求2所述的液氧煤油针栓喷注器推力室，其特征在于：所述喷雾扇(22)与壳体(5)内壁面撞击点位于一环带直流孔(19)出口的前方。4.根据权利要求3所述的液氧煤油针栓喷注器推力室，其特征在于：所述一环带直流孔(19)与喷雾扇(22)在壳体(5)内壁面的撞击点之间的轴向距离L1=10mm～100mm。5.根据权利要求3所述的液氧煤油针栓喷注器推力室，其特征在于：所述喷注孔(34)轴线与推力室轴线角度为γ，γ=20
°
～60
°
，且喷注孔(34)出口与中心筒(1)边沿的距离为10mm～30mm；所述喷雾扇(22)与推力室轴线角度为α，α=60
°
～80
°
。6.根据权利要求5所述的液氧煤油针栓喷注器推力室，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李龙飞，宋大亮，谭永华，王春民，王化余，章荣军，薛帅杰，刘新华，卞香港，
申请(专利权)人：西安航天动力研究所，
类型：发明
国别省市：