[发明专利]头部结构相同的三种大推力三组元火箭推力室

权利要求书

1.一种大推力三组元推力室，由头部(1)、身部(2)和隔板(3)组成并焊接一体，头部(1)和这三部分的连接件包括承力座(4)、法兰盘(5)、多孔内锥壳(6)、外锥壳(7)、涡轮排气引入管(8)、第一承力连接件(9)、第二承力连接件(9A)、第三承力连接件(9B)、连接集合环(10)、喷注器盘(11)、双排喷注孔弧段板组(12)、单排喷注孔弧段板组(12A)、喷注径向板(13)、内冷却环(14)、搭接半环(15)、头部煤油进入管(16)和气氢输出管(17)，其特征在于：所述的头部(1)是以厚的喷注器盘(11)为主的高强度头部(1A)，身部(2)是用液氢和煤油分段再生冷却和无冷却环带的第一种传统身部(2A)，隔板(3)是有底座排放再生冷却隔板(3A)并用身部(2)再生冷却转变的气氢冷却，从涡轮排气引入管(8)进入的是液氧与少量氢进行燃烧产生温度不超过800K的富氧气，直径1.05-1.5m和厚度宜取10％直径的喷注器盘(11)按等面积划分为中心圆形区(18)、6个第一圈扇形区(19)、12个第二圈扇形区(19A)和18个第三圈扇形区(19B)，各区内按同心圆双排或单排密集开有喷注富氧气的气轴向孔(20)、隔板两边气轴向孔(20A)和小的气轴向孔(20B)且宜减薄一半此处的盘厚度，双排喷注孔弧段板组(12)、单排喷注孔弧段板组(12A)和喷注径向板(13)开有煤油自击对(21)、煤油斜孔(22)和煤油小轴向孔(23)用来喷注从头部煤油进入管(16)进入的身部(2)再生冷却后的煤油，一个煤油自击对(21)与一个气轴向孔(20)组成液气自击互击喷注单元或两个小倾角5-30度的煤油斜孔(22)与一个气轴向孔(20)组成液气互击喷注单元及一个煤油斜孔(22)与一个小的气轴向孔(20B)组成外圈液气互击喷注单元，连接集合环(10)开有一个煤油进入孔(24)并设置煤油集合器(25)，内冷却环(14)沿圆周均匀开有气氢径向孔(26)、小径向孔(27)和用来喷注内冷却用气氢的环形缝隙(28)，搭接半环(15)上开有一个气氢输出孔(29)并在其内侧形成气氢集合器(30)，由此构成第一种用液氢和煤油分段冷却身部的300-600吨推力三组元推力室。

2.如权利要求1所述的大推力三组元推力室，其特征在于：所述的高强度头部(1A)是用第一承力连接件(9)、第二承力连接件(9A)和第三承力连接件(9B)把承力和喷注的喷注器盘(11)与富氧气整流和传力的多孔内锥壳(6)焊接成一个整体，多孔内锥壳(6)、外锥壳(7)和涡轮排气引入管(8)组成富氧气输入装置且并列传力。

3.如权利要求1所述的大推力三组元推力室，其特征在于：所述的第一种传统身部(2A)以喉部下游处为界分为前段(31)和后段(32)，前段(31)用从液氢进入管(33)进入的液氢进行再生冷却并在受热变成气氢后流入气氢集合器(30)，后段(32)用从身部煤油进入管(34)进入的煤油进行再生冷却并在受热提高温度后从身部煤油输出管(35)流向头部煤油进入管(16)。

4.如权利要求1所述的大推力三组元推力室，其特征在于：所述的有底座排放再生冷却隔板(3A)由整体底座(36)、第一周向隔板(37)、第二周向隔板(37A)、第三周向隔板(37B)、6块第一径向隔板(38)、12块第二径向隔板(38A)和18块第三径向隔板(38B)组成各区面积基本相等的37区隔板(3A3)并焊为一体，各隔板的高度相同宜取80-100mm和随着隔板序号增加而增大的宽度宜取10-20mm，各隔板单排或双排均匀开有随着隔板宽度不同而直径不同的细长轴向孔(39)，隔板十字交叉处的周向隔板上和外圈径向隔板的最外边开有小孔径细长轴向孔(39A)，整体底座(36)设置与各隔板尺寸相配的氢输送槽组(40)并设置外侧壁(41)用来与连接集合环(10)焊接固定。

5.如权利要求1所述的大推力三组元推力室，其特征在于：所述的喷注器盘(11)的喷注面开有用双排喷注孔弧段板组(12)翻边焊封闭的宽周向槽组(42)、用单排喷注孔弧段板组(12A)翻边焊封闭的窄周向槽组(42A)及用喷注径向板(13)翻边焊封闭的3条窄径向槽(43)，还开有用37区隔板(3A3)的整体底座(36)焊接封死的隔板下面环形槽组(44)和隔板下面径向槽组(45)且随着隔板序号的增大而增加槽的宽度。