[发明专利]一种火箭基组合循环发动机变结构燃烧室

摘要

本发明公开了一种火箭基组合循环发动机变结构燃烧室，由驱动系统、背压腔、燃烧室组成，驱动系统位于背压腔上部，背压腔固定在燃烧室可变段的上面与燃烧室形成一体结构；燃烧室固定段与燃烧室各可变段依次连接，各可变段之间通过球头铰链凸面与球头铰链凹面配合连接；两套液压驱动机构通过驱动杆和连杆分别驱动燃烧室的第一可变段和第三可变段；在可变段的轴向密封槽内填充石墨条，以隔绝燃烧室内高温燃气保证密封。变结构燃烧室通过分级调节实现不同模态之间平稳过渡；在引射模态和亚燃模态，通过液压驱动机构调节燃烧室可变段产生不同的扩张角和喉道高度使燃烧室在最佳的工作状态，使燃烧室推力和比冲性能得到显著的提高。

主权项

一种火箭基组合循环发动机变结构燃烧室，其特征在于:包括驱动系统、背压腔、燃烧室，驱动系统位于背压腔上部，背压腔固定在燃烧室可变段的上面，且与燃烧室形成一体结构；所述燃烧室包括燃烧室固定段、第一可变段、第二可变段、第三可变段、第四可变段、球头铰链凸面、球头铰链凹面、轴向密封槽，固定段与第一可变段、第二可变段、第三可变段、第四可变段依次连接，各可变段一端设有球头铰链凸面，另一端设有球头铰链凹面，各可变段之间通过球头铰链凸面与球头铰链凹面配合连接，各可变段两侧有轴向密封槽，轴向密封槽内填充石墨条，实现燃烧室与背压腔之间轴向密封；所述驱动系统包括第一连杆、第二连杆、第一驱动杆、第二驱动杆、第一液压驱动机构、第二液压驱动机构、支撑框架,支撑框架与背压腔固连，两套液压驱动机构分别固定在支撑框架内的顶部，两套液压驱动机构分别与第一驱动杆、第二驱动杆连接，第一驱动杆、第二驱动杆分别穿过背压腔与第一可变段、第三可变段上表面的凸耳通过第一连杆、第二连杆连接；燃烧室面积变化由以下公式得到:$\frac{A_e}{A_i}={\mathrm{\τ}}_e(1+\frac{k-1}{2}{{\mathrm{Ma}}_i}^2)-\frac{k-1}{2}{{\mathrm{Ma}}_i}^2$式中，A_e为燃烧室出口面积，A_i为燃烧室入口面积，τ_e为燃烧室出口总温与燃烧室入口总温比值，Ma_i为燃烧室入口马赫数；喉道处面积由流量公式求得:$A_t=\frac{\stackrel{\·}{m}\sqrt{T_t}}{K\×Pt}$式中，A_t为喉道处面积,T_t为喉道处总温,P_t为喉道处总压，为质量流量，K为常数。