[发明专利]一种可调汽蚀管

说明书

技术领域

本发明属于航天、航空技术领域，具体涉及一种满足通过可调汽蚀管推进剂流量和调节锥行程呈正比关系的可调汽蚀管。

背景技术

目前，在“嫦娥三号”7500N变推力发动机，发动机推力范围为7500N～1500N，推进剂供应为三路：氧化剂、燃料及冷却剂，三路推进剂同时调节，由流量控制阀控制发动机各推力流量，同时保证各工况混合比，可调气蚀管结构见图1。

由图1可见，可调气蚀管结构由在节流圆管(图1序号2)同心插入调节锥(图1序号1)，通过移动调节锥行程，改变节流圆管的流通面积，从而调剂推进剂流量，由于发动机三路推进剂同时调节，要求三路调节锥在相同行程下，希望推进剂流量与调节锥的行程呈正比关系，但是通过理论分析可知，实际工作过程中调节锥行程与通过可调气蚀管的流量为抛物线关系，导致推进剂组元比无法满足发动机系统要求。

发明内容

为了解决背景技术中的问题，设计了一种可调汽蚀管在定流量系数和变流量系数两种工况下，通过可调汽蚀管推进剂流量与调节锥的行程呈正比关系，解决了现有推进剂组元比无法满足发动机系统要求的问题。

本发明的具体技术方案是：

本发明提供一种可调汽蚀管，包括调节锥以及节流圆管，其特征在于：所述调节锥的母线为曲线；所述曲线确保了通过可调汽蚀管推进剂流量与调节锥的行程呈正比关系。

上述定流量系数下调节锥的母线的计算方法如下：设定定流量工况下调节锥的锥顶为原点，调节锥的高为横坐标(X)，调节锥的底边为纵坐标(Y)，调节锥的母线任意一点的坐标(X_i，Y_i)由以下公式得出：

Xi=(H2-H1)-i(H2-H1n)+Hisin2θ2]]>

Yi=R+rt(1-cosθ2)-Hisinθ2cosθ2]]>

式中：

H₂为设定定流量系数下调节锥最大流量行程；

H₁为设定定流量系数下调节锥最小流量行程；

n-将H₂-H₁分成n等分，10≤n≤15，；

i-系数，i∈[0,n]；

r_t为节流圆管喉部圆角半径；

R为节流圆管喉部圆柱段半径；

θ为调节锥锥顶夹角；

H_i为调节锥在可调汽蚀管行程范围内的任意行程；H_i的计算公式如下：