[发明专利]一种切换燃料的火箭推力室及其供应系统

权利要求书

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(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)，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(1)、(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℃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。

5.一种切换燃料火箭推力室的供应系统，由通往推力室(36)的过氧化氢系统、煤油系统和液氢系统组成，过氧化氢系统包括过氧化氢箱(41)、低压阀门(42)、过氧化氢泵(43)、高压阀门(44)、推力室(36)冷却夹套、反应器(45)、涡轮(46)、通往推力室(36)富氧气腔的导管(47)、分流阀门(48)和通往气体发生器(65)的导管(49)，煤油系统包括煤油箱(51)、低压阀门(52)、点火管(53)、低压阀门(54)、煤油泵(55)、高压阀门(56)和通往推力室(36)煤油或超富氢气腔(28)的导管(57)，液氢系统包括液氢箱(61)、低压阀门(62)、液氢泵(63)、高压阀门(64)、气体发生器(65)、第二涡轮(66)、单向阀(67)、通往推力室(36)富氢气腔的导管(68)、单向阀(69)、通往导管(57)的气液导管(70)、汽蚀管(71)和出口通往气液导管(70)的高压阀门(72)，各相关部分用导管连接，其特征在于：所述的过氧化氢系统是在切换燃料前后都使用，所述的煤油系统是在切换燃料前使用，所述的液氢系统是在切换燃料后使用，切换燃料的操作是开启阀门(48)、(62)、(64)和(72)并随即关闭阀门(52)、(54)和(56)。

6.根据权利要求5所述的一种切换燃料火箭推力室的供应系统，其特征在于：所述的点火管(53)设置在两个低压阀门(52)、(54)之间，装满点火用的自燃煤油。

7.根据权利要求5所述的一种切换燃料火箭推力室的供应系统，其特征在于：所述的气液导管(70)通过两根导管分别与单向阀(69)和高压阀门(72)连接，把引入的富氢气和液氢混合成超富氢气送至导管(57)。

8.根据权利要求5所述的一种切换燃料火箭推力室的供应系统，其特征在于：所述的汽蚀管(71)用来准确控制进入气液导管(70)的液氢流量，消耗掉液氢泵(63)后面与气液导管(70)内的液氢压力差。