[发明专利]一种同轴多针栓式喷注单元液体火箭发动机喷注器

说明书

本发明公开了一种同轴多针栓式喷注单元液体火箭发动机喷注器，包括：与燃烧室身部连接的喷注器壳体，隔离两种推进剂的喷注器中底板，封闭喷注器头部上腔的喷注器上底板，多个针栓（包含不带中心通孔针栓和带中心通孔针栓），与针栓相同数量的外壳，连通喷注器头部上腔和各个针栓式喷注单元中一个腔道的导管；一个针栓、一个与该针栓相对的外壳、该针栓与该外壳间喷注器壳体部分共同构成一个针栓式喷注单元，各个针栓式喷注单元含有相同的轴线，即燃烧室中心线。根据需要，发动机喷注器含有多个同轴针栓式喷注单元，这样可以大幅提高针栓式喷注器的使用范围，尤其是大推力液体火箭发动机。

技术领域

本发明属于航天领域，尤其是液体火箭发动机。

背景技术

针栓式喷注器液体火箭发动机具有结构简单，燃烧稳定，可靠性高，成本低等优点，受到了越来越多的重视。但已有针栓式喷注器液体火箭发动机均只有一个针栓式喷注单元，随着发动机推力的增加，针栓式喷注器的推进剂液膜厚度相应增加，两种推进剂的混合将会变差，直接导致燃烧室燃烧效率降低，这就限制了针栓式喷注器在液体火箭发动机上的使用范围，尤其是大推力液体火箭发动机。

发明内容

本发明目的是要得到一种同轴多针栓式喷注单元液体火箭发动机喷注器，推动液体火箭发动机技术进一步发展。

为解决上述问题，本发明提供了一种同轴多针栓式喷注单元液体火箭发动机喷注器，包括：与燃烧室身部连接的喷注器壳体，隔离两种推进剂的喷注器中底板，封闭喷注器头部上腔的喷注器上底板，多个针栓（包含不带中心通孔针栓和带中心通孔针栓），与针栓相同数量的外壳，连通喷注器头部上腔和各个针栓式喷注单元中一个腔道的导管；一个针栓、一个与该针栓相对的外壳、该针栓与该外壳间的喷注器壳体部分共同构成一个针栓式喷注单元，各个针栓式喷注单元含有相同的轴线，即燃烧室中心线。根据需要，发动机喷注器含有多个同轴针栓式喷注单元。

喷注器上底板、喷注器中底板、喷注器壳体间的腔道构成喷注器头部上腔，喷注器中底板、喷注器壳体间的腔道构成喷注器头部下腔；喷注器壳体、针栓式喷注单元针栓间的腔道构成针栓式喷注单元内腔道，喷注器壳体、针栓式喷注单元外壳间的腔道构成针栓式喷注单元外腔道；各个针栓式喷注单元外腔道后段构成该针栓式喷注单元的外喷嘴，各个针栓式喷注单元内腔道后段构成该针栓式喷注单元的内喷嘴。

在所述喷注器壳体侧面设有开口，一种推进剂经该口进入喷注器，并充填喷注器头部下腔。

进一步的，所述喷注器壳体对应各个针栓式喷注单元的一个腔道沿周向有多个通孔（注：该腔道可能是某个针栓式喷注单元的外腔道，也可能是某个针栓式喷注单元的内腔道，后续同理）。

进一步的，充填喷注器头部下腔的推进剂经喷注器壳体上多个通孔流入各个针栓式喷注单元的一个腔道，并经喷嘴喷入燃烧室。

进一步的，所述喷注器上底板设有开口，另一种推进剂经该口进入喷注器，并充填喷注器头部上腔。

进一步的，喷注器头部上腔与各个针栓式喷注单元另一腔道沿周向有多根导管连通。

进一步的，充填喷注器头部上腔的推进剂经导管进入各个针栓式喷注单元的另一腔道，并经喷嘴喷入燃烧室。

进一步的，当两种推进剂都喷入燃烧室后发生撞击，如果两种推进剂属于自燃推进剂，撞击后直接发生反应，如果不属于自燃推进剂，喷注器壳体上还设有点火器，撞击后在点火器作用下发生反应。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的不当限定，在附图中。

图1为实施例中一种同轴多针栓式喷注单元液体火箭发动机喷注器示意图；喷注器头部上腔与各个针栓式喷注单元的内腔道有多根导管连通，喷注器头部下腔与各个针栓式喷注单元的外腔道有多个通孔。