[发明专利]液氧煤油针栓喷注器

说明书

本申请涉及空间推进技术领域，尤其是涉及一种液氧煤油针栓喷注器。液氧煤油针栓喷注器包括壳体、调节筒和中心杆；调节筒套设于中心杆外，调节筒与中心杆之间形成第一喷液出口，煤油流经第一喷液出口进入燃烧室；壳体套设于调节筒外，壳体与调节筒之间形成第二喷液出口，液氧流经第二喷液出口进入燃烧室；中心杆与壳体连接，调节筒能够相对于中心杆及壳体沿轴向运动，以使第一喷液出口和第二喷液出口的截面积同步改变。本申请提供的液氧煤油针栓喷注器，在调节筒运动时，第一喷液出口和第二喷液出口的截面积同步改变，喷出的煤油和液氧的动量可同步改变，从而可使动量比在变推力的期间始终保持在最佳状态，从而提高喷注性能。

技术领域

本申请涉及空间推进技术领域，尤其是涉及一种液氧煤油针栓喷注器。

背景技术

喷注器作为火箭发动机的组成部分，是影响发动机性能的一个重要因素。针栓喷注器是一种可以调节喷注面积的可动式喷注器，针栓喷注器分为两个通道，一般中心推进剂沿径向喷出，外围推进剂沿轴向喷出，两者在喷注器的头部撞击，使推进剂完成雾化掺混。

现有的针栓喷注器调节喷注面积的方式比较单一，都是通过移动中心的针栓体来改变中心路的喷注面积，而外围的通道的喷注面积一般不能改变。液体火箭发动机在大范围变推力的时候需要调节喷注面积，从而控制推进剂的流速，当喷注器的两个通道的喷注面积不能协同变化时，会使发动机在变推力的时候内外的推进剂的动量比产生变化，从而影响雾掺混效果，使发动机的燃烧效率受到影响。

发明内容

本申请的目的在于提供一种液氧煤油针栓喷注器，用于向燃烧室内喷入两路推进剂，且能够同时改变两路通道的喷注面积。

本申请提供了一种液氧煤油针栓喷注器，包括壳体、调节筒和中心杆；

所述调节筒套设于所述中心杆外，所述调节筒与所述中心杆之间形成第一喷液出口，煤油流经所述第一喷液出口进入燃烧室；

所述壳体套设于所述调节筒外，所述壳体与所述调节筒之间形成第二喷液出口，液氧流经所述第二喷液出口进入所述燃烧室；

所述中心杆与所述壳体连接，所述调节筒能够相对于所述中心杆及所述壳体沿轴向运动，以使所述第一喷液出口和所述第二喷液出口的截面积同步改变。

在上述技术方案中，进一步地，所述第一喷液出口位于所述第二喷液出口靠近所述燃烧室的一侧；

所述中心杆的端部形成有止挡部，所述止挡部与所述调节筒的端面形成环状的所述第一喷液出口，所述第一喷液出口与所述中心杆的轴线垂直；

所述调节筒的外侧形成有第一锥面和柱面，所述第一锥面的收缩端朝向所述燃烧室且与所述柱面的端部连接；所述壳体的内侧对应形成有与所述第一锥面平行的第二锥面，所述第一锥面与所述第二锥面之间形成有所述第二喷液出口。

在上述技术方案中，进一步地，所述止挡部与所述调节筒的端面的间距为H，所述第一锥面与所述第二锥面的间距为L，所述第一锥面对应的圆锥半角为α，且α的度数为30至60度之间，H和L具有如下关系：L＝Hsinα。

在上述技术方案中，进一步地，当液氧和煤油的混合比为1时，α为30°。

在上述技术方案中，进一步地，所述壳体开设有贯穿孔，所述调节筒远离所述燃烧室的一端设置有连接件，所述连接件能够穿出所述贯穿孔以和驱动机构连接。

在上述技术方案中，进一步地，所述壳体包括沿所述中心杆的轴向依次连接的顶盖、隔热件和底盖；

所述顶盖位于所述调节筒及所述中心杆远离所述燃烧室的一端，所述顶盖开设有螺纹孔，所述中心杆的端部与所述顶盖螺纹连接，且所述螺纹孔内可拆卸安装有抵接件，用于限定所述中心杆旋入所述螺纹孔的深度；所述顶盖开设有煤油供给孔，所述调节筒开设有连通孔以连通所述煤油供给孔和所述第一喷液出口；