[发明专利]适用于内嵌点火装置的主动冷却式针栓喷注器

说明书

本申请提供有一种适用于内嵌点火装置的主动冷却式针栓喷注器的具体结构。本技术方案通过设计有主喷注孔以及设于第一阶台内的辅喷注通道，在所述喷注器本体上形成了两个层次的喷注形式。鉴于主喷注孔和辅喷注通道的结构形式不同，故其内所分配的推进剂流量是不同，但其内的推进剂皆沿喷注器本体径向喷射，能够与火焰喷射通道相配合，分别形成第一次燃烧和第二次燃烧，既有利于使总体燃烧更为充分，且在一定程度上抑制燃烧不稳定性的发生。

技术领域

本公开一般涉及空间推进技术领域，具体涉及一种适用于内嵌点火装置的主动冷却式针栓喷注器。

背景技术

针栓式喷注器以混合效率高、雾化效果好、燃烧稳定性高等优点和易于实现变推力调节的优势在空间液体火箭发动机获得了广泛应用。但是，由于针栓喷注器自身的结构特点，其头部往往存在被燃气涡流冲刷与烧蚀的问题。

为解决上述问题，现有技术中还设计有一种针栓式喷注器，其内增设有内部冷却通道的设计，但是由于该种针栓式喷注器的结构过于复杂且存在推进剂流阻较大等问题，很难被应用于真实的工程产品中，故亟待对现有技术中已有的针栓式喷注器进行改进。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种相较于现有技术而言，既能够防止燃气涡流对针栓式喷注器头部进行冲刷与烧蚀，又能够降低推进剂流阻的适用于内嵌点火装置的主动冷却式针栓喷注器。

第一方面，一种适用于内嵌点火装置的主动冷却式针栓喷注器，包括：一端封闭且一端开口的中空柱状喷注器本体，所述喷注器本体靠近其封闭端的侧壁上设有环形阵列排布的多个主喷注孔；所述喷注器本体的封闭端内壁上还设有多个环形阵列排布的多个阶台且所述阶台内设有沿封闭端径向延伸的辅喷注通道；所述喷注器本体的封闭端内壁正中设有沿喷注器本体轴向延伸的中空柱状隔离腔且所述隔离腔的正中设有中空柱状火焰通道；两所述阶台之间还设有沿封闭端径向延伸的中空柱状火焰喷射通道，所述火焰喷射通道均与火焰通道相连通。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述喷注器本体的封闭端上还环形阵列地排布有多组喷注单元，所述喷注单元包括：两个喷注通道且所述喷注通道贯穿喷注器本体的封闭端；所述喷注通道上相对远离辅喷注通道的一端开口相互靠近。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述喷注通道上相对靠近辅喷注通道的一端开口共同沿封闭端的径向分布。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述喷注单元与所述阶台的数量一一对应。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述阶台为扇形结构。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述阶台内设有多个辅喷注通道。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述阶台的高度小于所述主喷注孔的高度。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述火焰喷射通道的侧壁设有与所述隔离腔连通的保护腔。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述保护腔位于所述火焰喷射通道的上方且其纵截面为扇形结构。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述主动冷却式针栓喷注器由增材制造的方式完成加工。

综上所述，本申请提供有一种适用于内嵌点火装置的主动冷却式针栓喷注器的具体结构。本技术方案通过设计有主喷注孔以及设于阶台内的辅喷注通道，在所述喷注器本体上形成了两个层次的喷注形式。鉴于主喷注孔和辅喷注通道的结构形式不同，故其内所分配的推进剂流量是不同，但其内的推进剂皆沿喷注器本体径向喷射，能够与火焰喷射通道相配合，分别形成第一次燃烧和第二次燃烧，既有利于使总体燃烧更为充分，且在一定程度上抑制燃烧不稳定性的发生此外，鉴于辅喷注通道设于阶台内，故其位置靠近喷注器本体的封闭端，此处特殊的结构特征能够利用辅喷注通道对圆形端面进行对流换热冷却，实现主动冷却的效果。

附图说明