[发明专利]基于液氧膨胀循环的深度变推多次起动液体火箭发动机

权利要求书

1.一种基于液氧膨胀循环的深度变推多次起动液体火箭发动机，包括推力室(1)、燃气流量调节装置(3)、涡轮泵组(4)、燃料流量调节装置(5)、液氧节流阀(6)、开关阀(7)、第一气氧煤油火炬点火器(8)、第二气氧煤油火炬点火器(9)和氦气控制单元(11)；所述推力室(1)包括燃烧室和喷管；所述喷管内设置有喷管冷却夹层；

其特征在于：

还包括气氧贮箱(2)；

所述涡轮泵组(4)包括依次同轴固连且相互隔离的主涡轮(405)、氧化剂泵(406)、强迫启动涡轮(407)和燃料泵(408)；

所述第一气氧煤油火炬点火器(8)设置在推力室(1)的燃烧室的上方，其第一气氧入口G2接气氧贮箱(2)的出口(203)，其煤油入口R2接煤油贮箱的出口，其出口设置在推力室(1)的燃烧室；

所述第二气氧煤油火炬点火器(9)设置在强迫启动涡轮(407)上，其第一气氧入口G3接气氧贮箱(2)的出口(203)，其煤油入口R3接煤油贮箱的出口，其出口接强迫启动涡轮(407)的入口；所述强迫启动涡轮(407)的出口与外界相通；

所述燃料泵(408)的入口与煤油贮箱的出口连接，所述燃料泵(408)的出口依次连接燃料流量调节装置(5)和开关阀(7)，所述开关阀(7)的出口接进入推力室(1)的燃烧室；

所述氧化剂泵(406)的入口与液氧贮箱出口相连，所述氧化剂泵(406)的出口为两个，其中一个出口接氧预压涡轮泵的氧预压涡轮驱动入口，另一个出口经液氧节流阀(6)后接喷管冷却夹层的入口，在喷管冷却夹层内蒸发为气氧后分为三路，其中一路接气氧贮箱(2)的第一气氧入口(201)，另外两路分别经燃气流量调节装置(3)和主涡轮(405)后进入推力室(1)的燃烧室进行燃烧；

所述气氧贮箱(2)的第二气氧入口(202)接高富氧燃气贮箱的出口；

所述氦气控制单元(11)包括氦气贮箱(1101)、开关和减压阀组(1102)、两个液氧管路控制器(DC1、DC2)、两个煤油管路控制器(DC3、DC4)；

所述液氧节流阀(6)的两个气控口(C1、C2)分别接两个液氧管路控制器(DC1、DC2)；

所述开关阀(7)的两个气控口(C3、C4)分别接两个煤油管路控制器(DC3、DC4)。

2.根据权利要求1所述的基于液氧膨胀循环的深度变推多次起动液体火箭发动机，其特征在于：所述燃气流量调节装置(3)和所述燃料流量调节装置(5)均为节流阀。

3.根据权利要求1所述的基于液氧膨胀循环的深度变推多次起动液体火箭发动机，其特征在于：所述燃气流量调节装置(3)和所述燃料流量调节装置(5)均为流量调节器。

4.根据权利要求1或2或3所述的基于液氧膨胀循环的深度变推多次起动液体火箭发动机，其特征在于：所述液氧节流阀(6)和开关阀(7)均为电动气阀。

5.根据权利要求4所述的基于液氧膨胀循环的深度变推多次起动液体火箭发动机，其特征在于：所述推力室喷管面积比为200。

6.根据权利要求4所述的基于液氧膨胀循环的深度变推多次起动液体火箭发动机，其特征在于：所述喷管冷却夹层设置在喷管面积比小于12的部分；除所述喷管冷却夹层以外的其余部分采用烧蚀复合材料。

7.根据权利要求6所述的基于液氧膨胀循环的深度变推多次起动液体火箭发动机，其特征在于：所述推力室(1)设有机械定位针栓式喷注器。