[发明专利]液体发动机

说明书

本发明公开了一种液体发动机。液体发动机包括推力室、用于存储冷却液的第一存储装置，以及设置在所述推力室外的集液结构；其中所述推力室包括腔室和形成所述腔室的壳体，所述集液结构设置于所述推力室头部的所述壳体上，所述集液结构与所述第一存储装置彼此连通。本发明的液体发动机可以对推力室头部外壳进行主动冷却降温，从而避免发动机由于燃烧导致的推力室被损坏或烧穿的现象。

本申请为2018年1月23日提交的，名称为“一种液体发动机及运载器”，申请号为“201810061907.7”的发明专利的分案申请。

技术领域

本发明涉及航天技术领域，具体涉及一种液体发动机。

背景技术

发动机是航天领域中的关键技术之一。发动机在点火后，液体推进剂会在高温的作用下转变为气体，从而产生较大的热反浸，这可能损坏甚至烧穿推力室的头部。对于具有单壁结构的燃烧室而言，这种情况尤为突出。

亟需设计一种可有效抵御热反浸，安全可靠的液体发动机。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种液体发动机及运载器。该液体发动机可以对推力室外壳进行主动冷却降温，从而避免推力室被损坏或烧穿的现象。

本发明的一个方面提供了一种液体发动机。该液体发动机包括推力室、用于存储冷却液的第一存储装置，以及设置在所述推力室外的集液结构；其中所述推力室包括腔室和形成所述腔室的壳体，所述壳体包括位于推力室头部的头部壳体，所述集液结构设置于所述头部壳体上，所述集液结构与所述第一存储装置彼此连通。

在一个实施例中，所述集液结构周向地设置在所述头部壳体的外侧，从而所述集液结构的内表面与所述头部壳体的外表面形成供冷却液流动的环形流道。

在一个实施例中，所述集液结构的内表面包括侧面和底面，其中所述侧面面对所述壳体的外表面设置，所述底面连接所述侧面和所述外表面。

在一个实施例中，从所述侧面指向所述底面的第一方向上，所述侧面到所述外表面的距离逐渐增大。

在一个实施例中，所述第一存储装置包括第一进液口和第一出液口，所述集液结构包括第二进液口和第二出液口，所述第一出液口用于连通所述第二进液口，所述第二出液口用于连通所述第一进液口，所述第二进液口和所述第二出液口在所述壳体外侧彼此远离地设置。

在一个实施例中，所述集液结构与所述推力室为一体结构。

在一个实施例中，液体发动机还包括液体推进剂存储装置和用于存储气体的第二存储装置；其中所述第二存储装置用于通过其内存储的气体挤压所述液体推进剂存储装置，从而使液体推进剂进入所述燃烧室；

所述集液结构的外侧还设有集气结构，所述集气结构与所述第二存储装置彼此连通。

在一个实施例中，所述集气结构周向地设置在所述头部壳体的外表面，所述集气结构周向地设置在所述集液结构的外表面，从而所述集气结构的内表面与所述集液结构的外表面形成供气体流动的环形通道。

在一个实施例中，所述集气结构与所述集液结构同轴。

在一个实施例中，所述推力室、所述集气结构和所述集液结构同轴。

在一个实施例中，所述集气结构包括进气端和出气端，所述集液结构包括进液端和出液端；且所述进气端与所述进液端位于所述头部壳体的同侧，所述出气端和所述出液端位于所述头部壳体的另一侧。

在一个实施例中，在推力室的轴向方向上，所述集气结构的尺寸小于所述集液结构的尺寸。

在一个实施例中，在推力室的轴向方向上，所述集气结构的的尺寸是所述集液结构的尺寸的1/3-1/2。

本发明的另一个方面提供了一种运载器，其包括以上所述的液体发动机。