[实用新型]一种火炬点火针栓式喷注器

说明书

本实用新型公开了一种火炬点火针栓式喷注器，包括内部设有燃烧室的喷注器，在喷注器的一侧倾斜设有点火器，在喷注器的顶部设有用于向燃烧室提供推进剂的推进剂入口，在点火器的上端由上到下依次设有用于提供氧化剂的氧化剂入口、用于提供燃料的燃料入口和用于点火的火花塞，在点火器的下端设有与燃烧室连通的燃气出口；通过火花塞将燃料和氧化剂的混合物在倾斜设置在喷注器一侧的点火器内点燃，产生高温燃气进入燃烧室内，推进剂从推进剂入口进入燃烧室内，通过高温燃气将推进剂在燃烧室内点燃，从而实现喷注器点火，点火可靠性高并且无毒，整体结构在多次起动点火系统中质量占比较小，同时使用和维护的成本也比较低。

技术领域

本实用新型属于航天器动力系统领域，尤其涉及一种火炬点火针栓式喷注器。

背景技术

液体火箭发动机在运载火箭中广泛应用，其可重复使用的特点可有效降低发射成本，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在空间液体火箭发动机获得了广泛应用，并且针栓式喷注器具有结构简单、易于实现变推力等优势，在可重复使用运载火箭发动机中有着独特的优势，液氧煤油作为一对常温无毒推进剂组合，具有高密度比冲和易存储的特征，能够带来储存和加注方面的便捷，大幅地减小发射准备时间，并且使用维护成本低，是运载火箭一级发动机首选推进剂，由于液氧煤油推进剂非自燃，故而采用该推进剂需要解决点火的问题；典型针栓式喷注器液氧煤油发动机大都采用了点火剂点火，这一点火方案在液氧煤油发动机中广泛应用，点火可靠性高，但是也存在一定的弊端，如点火剂有毒，并且这种点火方式使用维护成本高，在多次起动点火系统中结构质量占比较大，存在一定的固有缺陷。

火炬点火方案是液体火箭发动机发生器或推力室启动所用点火单元的主要方式之一，但是火炬点火方案一般在离心式喷注器、直流式喷注器上广泛应用，在针栓喷注器上应用经验少，在针栓喷注器上应用火炬点火方案首先需要解决火炬点火器在针栓喷注器上的安装位置以及点火器流量、室压等参数选择同时如何保证真空点火可靠性以及点火过程工作程序也尚未取得新的突破。

实用新型内容

本实用新型目的在于为克服现有的技术缺陷，提供一种火炬点火针栓式喷注器，点火剂无毒，并且使用维护成本低，能够满足火箭发动机的多次起动，同时真空点火的可靠性较高。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种火炬点火针栓式喷注器，包括内部设有燃烧室的喷注器以及倾斜设于所述喷注器一侧的点火器，所述喷注器的顶部设有用于向所述燃烧室提供推进剂的推进剂入口，所述点火器的上端由上到下依次设有用于提供氧化剂的氧化剂入口、用于提供燃料的燃料入口和用于点火的火花塞，所述点火器的下端设有与所述燃烧室连通的燃气出口。

进一步的，所述喷注器的顶部设有开口，所述开口处固定设有向下延伸至燃烧室的中心筒，所述推进剂入口设于所述中心筒的中心。

进一步的，所述中心筒的底端设有多个用于连接所述推进剂入口和燃烧室的喷射孔，且多个所述喷射孔呈环形阵列设置，推进剂从所述喷射孔向所述燃烧室内喷射并在所述燃烧室内形成喷雾区。

进一步的，所述喷注器的一侧设有用于安装所述点火器的安装部，所述安装部上设有与所述燃烧室连通的燃气通道。

进一步的，所述燃气出口与所述燃气通道的入口端连通，所述燃气通道的出口端位于所述喷雾区的上方。

进一步的，所述点火器与所述燃气通道的轴线重合，所述中心筒的底端与所述燃气通道的轴线延长线间的最短距离不小于50mm。

进一步的，所述喷注器和所述点火器上分别设有第一测压接管嘴和第二测压接管嘴。

进一步的，所述点火器内的室压比所述喷注器内的室压高0.5MPa～ 1.0MPa。

进一步的，所述推进剂为液氧煤油推进剂或液氧甲烷推进剂或液氧液氢推进剂。

进一步的，所述氧化剂为氧气，所述燃料为煤油或甲烷或氢气。