[发明专利]改善的液氧-液态丙烯火箭发动机

说明书

本申请提供了对火箭发动机部件和火箭发动机操作技术的多种改进。在一个示例中，提供了一种火箭发动机推进剂喷射设备，其包括通过增材制造过程形成为单一主体并且包括燃料腔和氧化剂腔的歧管。该歧管还包括一个或多个推进剂供给接头，该一个或多个推进剂供给接头从歧管突出并通过增材制造过程与歧管的单一主体形成为一体，至少第一接头构造为将燃料运送到燃料腔，至少第二接头构造为将氧化剂运送到氧化剂腔。该歧管还包括由歧管的表面中的孔隙形成的多个喷射特征，多个喷射特征中的一些构造为喷射用于燃烧的燃料和氧化剂。

相关申请

本申请在此要求于2015年10月5日提交的标题为“液态氧丙烯发动机及其改进”的美国临时专利申请62/237,126的权益和优先权，其全部内容通过参引并入本文。

背景技术

火箭系统可以采用反映特定任务发射要求以及预期的有效载荷类型的不同的发动机和发动机类型。在供以液体燃料的发动机构型中，燃料和氧化剂的类型可以根据能源需求、比冲特性和其它因素进行选择。然而，用于火箭发动机的设计和部件可能基于燃料和氧化剂的选择情况而有很大差异。这些部件可以包括推进剂箱、供给管线、泵、推进剂喷射部件和燃烧室等部件。

一种示例推进剂构型包括液氧(LOX)/丙烯。就更高的比冲和密度而言，LOX/丙烯可以提供比许多其他推进剂组合更好的潜在性能，部分是由于丙烯(亦称作聚丙烯)中的碳双键和与氧化相关联的能量释放。历史上，LOX/丙烯并不是火箭发动机中常用的推进剂，这在某种程度上是由于这种混合推进剂所带来的技术挑战，以及过去的工业基础设施选择其它推进剂，包括氢/LOX、火箭推进剂-1(RP-1)/LOX、LOX/甲烷以及多种固体火箭推进剂或自燃火箭推进剂。然而，当使用液体推进剂时会出现各种困难，例如喷射器腐蚀、腔室积热以及发动机各种管道系统和部件之间的联接件和连接部处潜在的泄漏。

发明内容

本文提供了对火箭发动机部件和火箭发动机操作技术的多种改进。在一个示例中，提供了一种火箭发动机推进剂喷射设备，其包括通过增材制造过程形成为单一主体并且包括燃料腔和氧化剂腔的歧管。该歧管还包括一个或多个推进剂供给接头，该一个或多个推进剂供给接头从所述歧管突出并通过增材制造过程与所述歧管的单一主体形成为一体，至少第一接头构造为将燃料运送到燃料腔，至少第二接头构造为将氧化剂运送到氧化剂腔。该歧管还包括由歧管表的面中的孔隙形成的多个喷射特征，所述多个喷射特征中的一些喷射特征构造为喷射用于燃烧的燃料和氧化剂。

提供此发明内容部分以便以简化的形式介绍将在下文的具体实施方式部分中进一步描述的一些概念。可以理解，此发明内容部分并非旨在确定所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也并非旨在用于限制所要求保护的主题的范围。

附图说明

参考以下附图可以更好地理解本公开内容的许多方面。虽然结合这些附图描述了若干个实施例，但是本公开内容并不限于本文所公开的实施例。相反，其目的是涵盖所有的替代方案、改型和等同物。

图1示出了实施例中的火箭发动机系统。

图2A示出了实施例中的喷射器歧管。

图2B示出了实施例中的喷射器歧管。

图3示出了前述实施例中的喷射器歧管。

图4示出了实施例中的喷射器歧管。

图5示出了实施例中的喷射器歧管。

图6A示出了实施例中的喷射器歧管。

图6B示出了实施例中的喷射器歧管。

图7示出了实施例中的火箭发动机系统。

图8示出了操作火箭系统的方法。

具体实施方式