[发明专利]火箭喷嘴和用于火箭发动机内的燃烧气体流的控制方法

权利要求书

1.一种火箭喷嘴，包括：

双钟形喷嘴；以及

气体引入部，其构造为将气体引入由所述双钟形喷嘴围绕的空间内，

其中燃烧气体在所述空间内流动，

所述双钟形喷嘴包括：

第一级喷嘴，其是钟形的并且围绕所述空间的上游部；和

第二级喷嘴，其是钟形的并且围绕所述空间的下游部，

所述双钟形喷嘴具有位于所述第一级喷嘴和所述第二级喷嘴之间的拐点，

所述气体引入部包括设置到所述第一级喷嘴的第一内壁面上的第一气体入口，

所述气体从所述第一气体入口引入所述空间内，

所述气体引入部将所述气体引入所述空间内以将所述燃烧气体保持在低膨胀流状态，并防止所述燃烧气体过渡到高膨胀流状态，

当所述燃烧气体处于所述低膨胀流状态时，所述燃烧气体的气流在所述拐点处从所述双钟形喷嘴的内壁面分开，并且

当所述燃烧气体处于所述高膨胀流状态时，所述燃烧气体的气流在所述双钟形喷嘴的喷嘴出口处从所述内壁面分开。

2.根据权利要求1所述的火箭喷嘴，其中，将驱动涡轮泵之后的涡轮排气用作所述气体。

3.根据权利要求2所述的火箭喷嘴，其中，所述第一气体入口将所述气体沿所述第一内壁面喷射为膜状流。

4.根据权利要求3所述的火箭喷嘴，其中，所述气体引入部包括：

第一歧管，其沿所述第一级喷嘴的周边设置；和

第一路径，其连接所述第一歧管和所述第一入口，

所述第一路径包括其流动路径的横截面积朝着所述第一入口减小的一部分，以及

所述涡轮排气从所述涡轮泵流入所述歧管内，并且通过所述第一路径流向所述第一入口。

5.根据权利要求4所述的火箭喷嘴，其中，所述气体引入部包括：

管道，其连接所述涡轮泵和所述第一歧管；

排气管，其从所述管道分支；以及

阀，其设置到所述排气管。

6.根据权利要求5所述的火箭喷嘴，其中，所述阀基于包括火箭喷嘴的火箭的高度工作。

7.根据权利要求3或4所述的火箭喷嘴，其中，所述气体引入部包括：

第二气体入口，其设置于所述第二级喷嘴的第二内壁面；和

三通阀，

所述第一气体入口、所述第二气体入口和所述涡轮泵的每一个连接到所述三通阀，

所述第二气体入口将所述涡轮排气沿所述第二内壁面喷射为膜状流。

8.根据权利要求7所述的火箭喷嘴，其中，所述三通阀在所述第一气体入口和所述第二气体入口之间转换，以将所述第一气体入口和所述第二气体入口中的一个连接到所述涡轮泵。

9.根据权利要求1所述的火箭喷嘴，其中，将空气用作所述气体。

10.根据权利要求9所述的火箭喷嘴，其中，所述气体引入部包括：

空气进口，其设置到所述第一级喷嘴的外壁面；

空气路径，其连接所述空气进口和所述第一气体入口；和

滑块，其构造为打开和关闭所述空气进口。

11.一种用于火箭发动机内的燃烧气体流的控制方法，包括：

将气体引入由双钟形喷嘴围绕的空间内，

其中燃烧气体在所述空间内流动，

所述双钟形喷嘴包括：

第一级喷嘴，其是钟形的并围绕所述空间的上游部；和

第二级喷嘴，其是钟形的并围绕所述空间的下游部；

所述双钟形喷嘴具有位于第一级喷嘴和第二级喷嘴之间的拐点，

在所述气体的所述引入中，将所述气体从所述第一级喷嘴的第一内壁面处设置的第一气体入口引入所述空间内，

在所述的将气体引入由双钟形喷嘴围绕的空间内中，所述气体被引入所述空间内以将所述燃烧气体保持在低膨胀流状态，并防止所述燃烧气体过渡到高膨胀流状态，

当所述燃烧气体处于所述低膨胀流状态时，所述燃烧气体的气流在所述拐点处从所述双钟形喷嘴的内壁面分开，并且

当所述燃烧气体处于所述高膨胀流状态时，所述燃烧气体的气流在所述双钟形喷嘴的喷嘴出口处从所述内壁面分开。

12.根据权利要求11所述的用于火箭发动机内的燃烧气体流的控制方法，其中，在所述气体的所述引入中，基于包括所述双钟形喷嘴的火箭的高度来控制所述气体的流量。