一种双流量可调旋流针栓喷注器及液体火箭发动机
本申请公开了一种双流量可调旋流针栓喷注器及液体火箭发动机，涉及液体火箭技术领域，包括：燃烧室基体，设置有第一腔体、第二腔体和第三腔体；第一腔体和和第二腔体之间设置有用于隔断的隔板，第二腔体上设置有第二推进剂入口，第二腔体与第三腔体之间设置有第二推进剂出口；针栓柱段，与第一腔体的盖板固定连接；针栓柱段伸出燃烧室基体外的一侧设置有第一推进剂入口，针栓柱段内设置有多条螺旋槽道，针栓柱段伸入第三腔体的一侧的外壁环向设置有多个第一推进剂出口a，第一推进剂通过多个第一推进剂出口a周向放射喷出，与从第二推进剂出口直线喷出的第一推进剂充分混合；调节组件，用于控制第一推进剂出口a和第二推进剂出口的开度。
发明专利
CN202410001546.2
2024-01-02
CN117605593A
2024-02-27
F02K9/52(2006.01)
航天科工火箭技术有限公司
邵艳;姬威信;刘鑫鹏;孙晓伟;方峡;查雄权;舒孟炯;卢安军;彭彦召;潘星
431400 湖北省武汉市新洲区星谷大道216号
北京众达德权知识产权代理有限公司
马攀
湖北;42
1.一种双流量可调旋流针栓喷注器，用于给液体火箭发动机提供混合后的推进剂，其特征在于，所述双流量可调旋流针栓喷注器包括： 燃烧室基体，所述燃烧室基体内部从一端到另一端依次设置有第一腔体、第二腔体和第三腔体；其中，第一腔体和和第二腔体之间设置有用于隔断的隔板，第二腔体上设置有第二推进剂入口，第三腔体为反应腔，第二腔体与第三腔体之间设置有第二推进剂出口； 针栓柱段，所述针栓柱段从燃烧室基体外部依次穿过第一腔体、第二腔体进入第三腔体，针栓柱段与第一腔体的盖板固定连接； 所述针栓柱段伸出燃烧室基体外的一侧设置有第一推进剂入口，针栓柱段内设置有多条螺旋槽道，所述针栓柱段伸入第三腔体的一侧的外壁环向设置有多个第一推进剂出口a，第一推进剂通过多个第一推进剂出口a周向放射喷出，与从第二推进剂出口直线喷出的第一推进剂充分混合； 调节组件，套设于针栓柱段，所述调节组件用于控制第一推进剂出口a和第二推进剂出口的开度。 2.根据权利要求1所述的双流量可调旋流针栓喷注器，其特征在于，所述针栓柱段还包括： 进料通道，与所述第一推进剂入口连接，所述进料通道的截面呈圆环形，所述环形通道通过多个径向孔与多条螺旋槽道的一端连通，多条螺旋槽道的另一端分别与各个第一推进剂出口a连通，第一推进剂进入螺旋槽道后从第一推进剂出口a周向放射喷出。 3.根据权利要求1所述的双流量可调旋流针栓喷注器，其特征在于，所述螺旋槽道的横截面为矩形或者三角形或者梯形。 4.根据权利要求2所述的双流量可调旋流针栓喷注器，其特征在于，针栓柱段还包括： 多个第一推进剂出口b，环形设置于所述针栓柱段伸入第三腔体一侧的端部，所述第一推进剂出口b与所述螺旋槽道连通，所述第一推进剂出口b的中心线与燃烧室中轴线呈一定射流角，部分第一推进剂进入多个所述第一推进剂出口b形成的射流在距离针栓柱段一定距离处撞击于一点，形成锥形液膜，对所述针栓柱段的端部进行冷却防护。 5.根据权利要求1所述的双流量可调旋流针栓喷注器，其特征在于，所述调节组件包括： 套筒，可活动的套设于针栓柱段的外壁上，通过调节所述套筒与所述针栓柱段的相对位置，以控制所述第一推进剂出口a的开度；所述套筒位于第二腔体的外壁上设置有可以密封第二推进剂出口的凸起部，通过驱动套筒在所述针栓柱段上活动，以控制第二推进剂出口的开度； 驱动单元，安装于第一腔体，用于驱动所述套筒活动。 6.根据权利要求5所述的双流量可调旋流针栓喷注器，其特征在于，所述驱动单元包括： 驱动电机； 传动件，与所述驱动电机的动力输出端连接，用于将所述驱动电机的旋转运动转换为直线运动； 连接件，一端与所述传动件连接，另一端与所述套筒连接。 7.根据权利要求5所述的双流量可调旋流针栓喷注器，其特征在于，所述第二推进剂出口的内径从第二腔体的一侧到第三腔体的一侧逐渐变小，当所述凸起部没有完全封闭第二推进剂出口时，第二推进剂从凸起部与所述燃烧室基体的内壁间隙中喷出，与周向放射喷出的第一推进剂充分混合。 8.根据权利要求5所述的双流量可调旋流针栓喷注器，其特征在于，所述喷注器还包括： 第一密封槽，设置于套筒外壁与隔板之间； 第二密封槽，设置于凸起部内壁与针栓柱段之间。 9.根据权利要求5所述的双流量可调旋流针栓喷注器，其特征在于，所述凸起部的竖向截面呈圆弧形。 10.一种液体火箭发动机，其特征在于，所述液体火箭发动机上设置了如权利要求1～9任意一项的双流量可调旋流针栓喷注器。