[发明专利]一种变工况液体火箭发动机推力室

权利要求书

1.一种变工况液体火箭发动机推力室，其特征在于，包括：

头部本体(2)，为回转壳体结构，该回转壳体的横截面为圆环状，壳体内形成环形腔体；头部本体(2)的中心用于轴向设置点火器；在回转壳体的底部开设有两组气液出孔，每组为两个；

上下隔板(3)，水平设置于所述头部本体(2)的环向腔体内，将所述环向腔体分割为上下两层；上层腔体内用于盛放燃料，下层腔体内用于盛放氧化剂；在所述上下隔板(3)上，且位于与所述气液出孔相对应的位置开设有燃料出孔；

左右隔板(6)，竖直设置于上下层环形腔体内，且位置相对应，将各层所述环向腔体分割为两个独立的腔室；同位置处的一组所述气液出孔和燃料出孔位于其中一个所述腔室内的对应的回转壳体的底部和上下隔板(3)上；

气液同轴喷嘴，贯通设置于各对应位置的所述气液出孔和燃料出孔内，以使燃料由所述气液同轴喷嘴的内部流出，使氧化剂贴于所述气液同轴喷嘴的外壁流出；

上层的两个所述腔室分别为燃料集液腔A(4)和燃料集液腔B(17)，下层的两个腔室分别为氧化剂腔A(8)和氧化剂腔B(16)，氧化剂腔A(8)和氧化剂腔B(16)均分别与上层的燃料集液腔A(4)和燃料集液腔B(17)的位置相对应。

2.根据权利要求1所述的一种变工况液体火箭发动机推力室，其特征在于，同一组中的两个所述气液出孔位于所述环向腔体的同一直径的两端，且两组所述气液出孔所在的两条直径相垂直。

3.根据权利要求2所述的一种变工况液体火箭发动机推力室，其特征在于，所述左右隔板(6)的横截面为门字形，在门字形的左右两立板的端部均垂直连接有一朝向外侧的隔离板，且两个所述隔离板的长度小于环向腔体的直径的长度；

各所述左右隔板(6)的放置位置满足如下：所述门字形的顶板与穿过其中一组所述气液出孔的直径相垂直，且经过该顶板的中点；两个所述隔离板位于越过另一组所述气液出孔的位置。

4.根据权利要求3所述的一种变工况液体火箭发动机推力室，其特征在于，各所述气液同轴喷嘴的出口端的外壁与各所述气液出孔间通过固定块固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种变工况液体火箭发动机推力室，其特征在于，环绕于所述回转壳体底端一周设置有连接法兰(1)。

6.一种变工况液体火箭发动机，包括权利要求1-5中任一项所述的种变工况液体火箭发动机推力室，其特征在于，所述氧化剂腔A(8)和氧化剂腔B(16)均各自通过管路与外部气源相连通，各管路上对应的设置有氧化剂供给阀A(23)和氧化剂供给阀B(22)；

所述燃料集液腔A(4)和燃料集液腔B(17)均各自通过管路与外部燃料相连通，各管路上对应的设置有燃料供给阀A(20)和燃料供给阀B(21)。

7.一种变工况液体火箭发动机推力室的使用方法，其特征在于，使用权利要求6中的所述一种变工况液体火箭发动机，该使用方法如下：

低工况时，待发动机燃料与氧化剂完全充填燃料供给阀A(20)和氧化剂供给阀A(23)后；首先，打开氧化剂供给阀A(23)，氧化剂充满氧化剂腔A(8)后，氧化剂腔A(8)将氧化剂供入喷注器A外部，为发动机创造富氧环境；然后打开燃料供给阀A(20)，燃料充满燃料集液腔A(4)后，燃料集液腔A(4)将燃料供入喷注器A内部，燃料射流在氧化剂气流中喷射；最后，喷射后的燃料与氧化剂在发动机燃烧室(24)入口处完成雾化和掺混过程，进而由点火器点着并组织燃烧，产生的高温燃气经喷管(25)排出，产生推力；喷注器A指代的为气液同轴喷嘴A-1(10)和气液同轴喷嘴A-2(12)；

中工况时，喷注器B工作，工作过程同上；喷注器B指代的为气液同轴喷嘴B-1(26)和气液同轴喷嘴B-2(18)；

高工况，首先，同时打开氧化剂供给阀A(23)和氧化剂供给阀B(22)，氧化剂充满氧化剂腔，并由喷注器A和喷注器B外部进入燃烧室，然后同时打开燃料供给阀A(20)和燃料供给阀B(21)，燃料充满燃料集液腔后，由喷注器A和喷注器B喷入燃烧室，完成发动机燃料和氧化剂的喷注过程；最后，喷射后的燃料与氧化剂在发动机燃烧室(24)入口处完成雾化和掺混过程，进而由点火器点着并组织燃烧，产生的高温燃气经喷管(25)排出，产生推力。