本发明专利技术公开了一种应用于轻质快响双组元发动机的对孔互击喷注器，包括：法兰、接管和喷注头；其中，所述法兰的内端面与所述接管的一端相连接；所述喷注头的内端面与所述接管的另一端相连接；并且所述接管位于所述喷注头的内部；所述喷注头的一端与所述法兰相连接。本发明专利技术提高了燃烧室内火焰分布均匀性，能够显著提高双组元液体火箭发动机的性能和寿命。高双组元液体火箭发动机的性能和寿命。高双组元液体火箭发动机的性能和寿命。
【技术实现步骤摘要】
一种应用于轻质快响双组元发动机的对孔互击喷注器
[0001]本专利技术属于空间推进
，尤其涉及一种应用于轻质快响双组元发动机的对孔互击喷注器。
技术介绍
[0002]对孔互击喷注器结构简单、雾化性能优秀，在空间液体火箭发动机中获得了广泛的应用。现有技术中通常采用单组互击孔结构，存在如下的缺点：
[0003]第一、在推进剂组合和喷注压降确定的情况下，推进剂雾化质量随着流量的增大而变差，制约了发动机性能的提高。
[0004]第二、同时由单组互击孔结构的特性，两路推进剂在推力室内的浓度分布梯度很大，导致燃烧室内火焰分布极度不均匀，容易导致燃烧室壁面出现局部热点，甚至有可能导致发动机出现结构性损坏。
技术实现思路
[0005]本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种应用于轻质快响双组元发动机的对孔互击喷注器，提高了燃烧室内火焰分布均匀性，能够显著提高双组元液体火箭发动机的性能和寿命。
[0006]本专利技术目的通过以下技术方案予以实现：一种应用于轻质快响双组元发动机的对孔互击喷注器，包括：法兰、接管和喷注头；其中，所述法兰的内端面与所述接管的一端相连接；所述喷注头的内端面与所述接管的另一端相连接；并且所述接管位于所述喷注头的内部；所述喷注头的一端与所述法兰相连接。
[0007]上述应用于轻质快响双组元发动机的对孔互击喷注器中，所述法兰的端面为近似等边三角形，所述近似等边三角形的三个角均为倒圆角；所述法兰的外端面开设有圆孔；所述圆孔的底面开设有沿所述圆孔的中心线对称分布的两组第一台阶孔组；其中，每组台阶孔组包括第一台阶孔、第二台阶孔和第三台阶孔；其中，第一台阶孔、第二台阶孔和第三台阶孔依次相连通；所述法兰的内端面分布台阶轴，依此有第一台阶和第二台阶。
[0008]上述应用于轻质快响双组元发动机的对孔互击喷注器中，所述法兰的顶边圆角处均匀分布三个圆形通孔。
[0009]上述应用于轻质快响双组元发动机的对孔互击喷注器中，所述接管为中心通孔的台阶轴；所述接管从小端面往大端面依此分布第一台阶、第二台阶、第三台阶和第四台阶；其中，所述第一台阶设置于所述第二台阶孔内，所述第二台阶设置于所述第三台阶孔内；所述接管的中心通孔与所述第一台阶孔相连通。
[0010]上述应用于轻质快响双组元发动机的对孔互击喷注器中，所述喷注头包括台阶环、支撑柱、圆环和圆柱体；其中，所述圆柱体的一端与所述台阶环相连接；所述圆柱体的另一端通过支撑柱与所述圆环相连接；所述圆环与所述法兰的内端面相连接。
[0011]上述应用于轻质快响双组元发动机的对孔互击喷注器中，所述圆柱体的内端面开
设有沿所述圆柱体的中心线对称分布的两组第二台阶孔组；其中，每组第二台阶孔组包括第四台阶孔和第五台阶孔；其中，第四台阶孔和第五台阶孔依次相连通；所述第五台阶孔的底部开设有长腰孔；长腰孔的底部开设有细通孔组；其中，所述细通孔组的一端与长腰孔相连通，所述细通孔组的另一端与台阶环相连通；所述第四台阶设置于所述第五台阶孔内，所述第三台阶设置于所述第四台阶孔内。
[0012]上述应用于轻质快响双组元发动机的对孔互击喷注器中，所述长腰孔的数量为两个，则细通孔组的数量为两组；其中，每组细通孔组包括第一细通孔、第二细通孔和第三细通孔；其中，第一组细通孔组的第一细通孔与第二组细通孔组的第一细通孔共面相交，形成第一组互击孔；第一组细通孔组的第二细通孔与第二组细通孔组的第二细通孔共面相交，形成第二组互击孔；第一组细通孔组的第三细通孔与第二组细通孔组的第三细通孔共面相交，形成第三组互击孔。
[0013]上述应用于轻质快响双组元发动机的对孔互击喷注器中，第一组互击孔、第二组互击孔和第三组互击孔存在如下约束关系：
[0014]D2＝1.133D1；
[0015]cosβ2＝1.284cosα2；
[0016][0017]Δ＝min(a,b)/2；
[0018](a
‑
Δ)tanβ1＝(b+Δ)tanα1；
[0019](a+Δ)tanβ3＝(b
‑
Δ)tanα3；
[0020]其中，D1为第一组细通孔组的第一细通孔、第一组细通孔组的第二细通孔和第一组细通孔组的第三细通孔内径；D2为第二组细通孔组的第一细通孔、第二组细通孔组的第二细通孔和第二组细通孔组的第三细通孔内径；α1为第一组细通孔组的第一细通孔与中心轴线的夹角；α2为第一组细通孔组的第二细通孔与中心轴线的夹角；α3第一组细通孔组的第三细通孔与中心轴线的夹角；β1为第二组细通孔组的第一细通孔与中心轴线的夹角；β2为第二组细通孔组的第二细通孔与中心轴线的夹角；β3第二组细通孔组的第三细通孔与中心轴线的夹角；a为第一组细通孔组的第二细通孔右端入口中心与中心轴线之间距离；b为第二组细通孔组的第二细通孔右端入口中心与中心轴线之间距离，Δ为a和b两值中最小值的一半。
[0021]上述应用于轻质快响双组元发动机的对孔互击喷注器中，所述支撑柱的数量不小于2个，多个支撑柱沿所述圆环的圆周方向均匀分布。
[0022]上述应用于轻质快响双组元发动机的对孔互击喷注器中，第一台阶孔的中心轴线、第二台阶孔的中心轴线和第三台阶孔的中心轴线重合。
[0023]本专利技术与现有技术相比具有如下有益效果：
[0024](1)本专利技术通过采用多组互击孔共同实现推进剂的雾化，将单组互击孔负荷降低，能够大幅度提高推进剂的雾化质量，显著提高了较大推力量级发动机的性能；
[0025](2)本专利技术通过组织多组互击孔之间的相互作用，增强了不同喷嘴之间的相互交叉混合效应，推进剂混合效率也得到显著增强，同时显著提高了燃烧室内火焰分布均匀性，提高双组元液体火箭发动机的性能和寿命。
附图说明
[0026]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0027]图1是本专利技术实施例提供的应用于轻质快响双组元发动机的对孔互击喷注器的正视剖视图；
[0028]图2是本专利技术实施例提供的法兰俯视剖视图；
[0029]图3是本专利技术实施例提供的法兰正视图；
[0030]图4为本专利技术实施例提供的接管正视剖视图；
[0031]图5为本专利技术实施例提供的喷注头正视剖视图；
[0032]图6为本专利技术实施例提供的喷注头俯视剖视图；
[0033]图7为本专利技术实施例提供的喷注头前视图；
[0034]图8为本专利技术实施例提供的喷注头后视图；
[0035]图9为本专利技术实施例提供的应用于轻质快响双组元发动机的对孔互击喷注器的立体图；
[0036]图10为本专利技术实施例提供的喷注头的另一示意图。
具体实施方式
[0037]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种应用于轻质快响双组元发动机的对孔互击喷注器，其特征在于包括：法兰(1)、接管(2)和喷注头(3)；其中，所述法兰(1)的内端面与所述接管(2)的一端相连接；所述喷注头(3)的内端面与所述接管(2)的另一端相连接；并且所述接管(2)位于所述喷注头(3)的内部；所述喷注头(3)的一端与所述法兰(1)相连接。2.根据权利要求1所述的应用于轻质快响双组元发动机的对孔互击喷注器，其特征在于：所述法兰(1)的端面为近似等边三角形，所述近似等边三角形为三个角均为倒圆角的结构；所述法兰(1)的外端面开设有圆孔(11)；所述圆孔(11)的底面开设有沿所述圆孔(11)的中心线对称分布的两组第一台阶孔组；其中，每组台阶孔组包括第一台阶孔(14)、第二台阶孔(15)和第三台阶孔(16)；其中，第一台阶孔(14)、第二台阶孔(15)和第三台阶孔(16)依次相连通；所述法兰(1)的内端设置有台阶。3.根据权利要求2所述的应用于轻质快响双组元发动机的对孔互击喷注器，其特征在于：所述法兰(1)的顶边圆角处均匀分布三个圆形通孔(17)。4.根据权利要求3所述的应用于轻质快响双组元发动机的对孔互击喷注器，其特征在于：所述接管(2)为中心通孔的台阶轴；所述接管(2)从小端面往大端面依此分布第一台阶(21)、第二台阶(22)、第三台阶(23)和第四台阶(24)；其中，所述第一台阶(21)设置于所述第二台阶孔(15)内，所述第二台阶(22)设置于所述第三台阶孔(16)内；所述接管(2)的中心通孔与所述第一台阶孔(14)相连通。5.根据权利要求4所述的应用于轻质快响双组元发动机的对孔互击喷注器，其特征在于：所述喷注头(3)包括台阶环(31)、支撑柱(32)、圆环(33)和圆柱体(340)；其中，所述圆柱体(340)的一端与所述台阶环(31)相连接；所述圆柱体(340)的另一端通过支撑柱(32)与所述圆环(33)相连接；所述圆环(33)与所述法兰(1)的内端面相连接。6.根据权利要求5所述的应用于轻质快响双组元发动机的对孔互击喷注器，其特征在于：所述圆柱体(340)的内端面开设有沿所述圆柱体(340)的中心线对称分布的两组第二台阶孔组(34)；其中，每组第二台阶孔组包括第四台阶孔(35)和第五台阶孔(36)；其中，第四台阶孔(35)和第五台阶孔(36)依次相连通；所述第五台阶孔(36)的底部开设有长腰孔(37)；长腰孔(37)的底部开设有细通孔组；其中，所述细通孔组的一端与长腰孔(37)相连通，所述细通孔组的另一端与台阶环(31)相连通；所述第四台阶...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪凤山，姚兆普，黄景怀，汪旭东，张杰，严浩，
申请(专利权)人：北京控制工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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