[发明专利]针栓式喷注器、火箭发动机及火箭

权利要求书

1.一种针栓式喷注器，其特征在于，包括：针栓和套设于所述针栓的轴套，所述轴套与所述针栓之间形成环状的液体通道；所述液体通道包括沿所述针栓的轴向设置的中心流道(10)和自激振荡腔；

所述自激振荡腔包括收缩段(21)、突扩段(22)和直圆段(23)，所述直圆段(23)的流道直径介于所述收缩段(21)与所述突扩段(22)之间；所述中心流道(10)连通所述收缩段(21)，且所述中心流道(10)的流道直径大于所述收缩段(21)的流道直径；

所述针栓的一端与所述轴套的出口端之间形成径向环缝(30)。

2.根据权利要求1所述的针栓式喷注器，其特征在于，所述轴套采用分体式结构；

所述轴套包括相连接的轴套身部(210)、自激腔部(220)以及轴套出口部(230)，所述自激腔部(220)具有相平行设置的收缩内型面和突扩内型面，所述轴套出口部(230)具有直圆内型面。

3.根据权利要求2所述的针栓式喷注器，其特征在于，所述轴套身部(210)的外周面沿所述轴向设有第一凹台；所述自激腔部(220)包括本体(221)、分别凸出于所述本体(221)的两侧且沿所述轴向延伸的第一凸台(222)和第二凸台(223)；所述轴套出口部(230)的内周面沿轴向设有第二凹台；所述第一凸台(222)固定连接于所述第一凹台，所述第二凸台(223)固定连接于所述第二凹台；

所述收缩内型面设置于所述本体(221)，所述突扩内型面设置于所述第二凸台(223)。

4.根据权利要求3所述的针栓式喷注器，其特征在于，所述第一凸台(222)与所述第一凹台螺纹连接；

所述第二凸台(223)与所述第二凹台螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的针栓式喷注器，其特征在于，所述针栓式喷注器的液体推进剂经过所述自激振荡腔后，自击振荡频率为：

其中，所述中心流道(10)靠近所述收缩段(21)处设有直管段(11)，d₀为所述直管段(11)的管径，l₀为所述直管段(11)的管长；d₁为所述收缩段(21)的流道直径，d₂为所述直圆段(23)的流道直径；D为所述突扩段(22)的流道直径，L为所述突扩段(22)的流道长度；α为下喷嘴碰撞壁夹角。

6.根据权利要求5所述的针栓式喷注器，其特征在于，对于所述自激振荡，d₁-d为等效上喷嘴入口流道直径，d₂-d为等效下喷嘴出口流道直径，D-d为等效自激振荡腔室直径；

所述自激振荡腔的参数配比：(d₂-d)/(d₁-d)：1.5～2.3，L/(D-d)：0.4～0.7，(D-d)/(d₂-d)：6～9；

其中，d为所述针栓的针栓连接杆(120)的直径。

7.根据权利要求1-6任一项所述的针栓式喷注器，其特征在于，所述针栓包括相连接的针栓身部(110)、针栓连接杆(120)以及针栓头部(130)，所述针栓头部(130)沿所述轴向凸出于所述轴套的出口端。

8.根据权利要求1-6任一项所述的针栓式喷注器，其特征在于，所述针栓式喷注器还包括喷注器壳体(300)；

所述喷注器壳体(300)与所述轴套之间形成环状的气体通道；所述气体通道用于提供轴向气流。

9.一种火箭发动机，其特征在于，包括：权利要求1-8任一项所述的针栓式喷注器。

10.一种火箭，其特征在于，包括：权利要求9所述的火箭发动机。