[发明专利]一种固液火箭发动机燃烧室氧燃比控制方法

权利要求书

1.一种固液火箭发动机燃烧室氧燃比控制方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

(1)建立药柱喷注通道：建立夹层结构燃烧室，夹层结构燃烧室中设置多组均匀排布的夹层叶片，其中，中夹层结构燃烧室和夹层叶片均设置为中间存在空隙的点阵夹层结构，燃料介质填充于相邻两组叶片之间，夹层结构燃烧室和夹层叶片相互连通形成喷注通道；

(2)控制进气方式：喷注通道包括中空轴向气腔和中空径向气腔，气体氧化剂自进气管进入夹层结构燃烧室内，先沿着中空轴向气腔进气，气体氧化剂再沿着中空径向气腔向燃烧室内进气；

(3)进行内部均匀喷注：夹层叶片的自由端部向燃烧室内延伸形成内部燃烧通道，氧化剂沿着该内部燃烧通道自内部向燃烧室均匀喷注；

其中：

所述步骤(2)中的中空轴向气腔为药柱基体的夹层结构沿着药柱基体的轴线方向形成的环形结构的轴向气腔，中空径向气腔为夹层叶片的夹层结构沿着夹层结构燃烧室的径线方向延伸形成的中空径向气腔；

所述步骤(1)和步骤(2)中的夹层结构燃烧室包括燃烧室壳体，燃烧室壳体是由外壁a和外壁b组成的双重外壁结构，外壁a和外壁b之间间隔形成中空轴向气腔，每组夹层叶片是由叶片a和叶片b组成的双层叶片结构，叶片a和叶片b之间间隔形成中空径向气腔，中空轴向气腔和中空径向气腔相互连通。

2.根据权利要求1所述一种固液火箭发动机燃烧室氧燃比控制方法，其特征在于，所述步骤(1)中的点阵夹层结构为在所述空隙内间隔设置有凹槽和凸台，凹槽和凸台相互适配连接。

3.根据权利要求1所述一种固液火箭发动机燃烧室氧燃比控制方法，其特征在于，所述步骤(1)和步骤(2)中的夹层结构燃烧室由增材制造技术一体成型，采用耗材为ZAlMg10、ZAlCu5Mn或AlSi10Mg中任意一种增材制造金属粉末制备而成。

4.根据权利要求1所述的一种固液火箭发动机燃烧室氧燃比控制方法，其特征在于，所述夹层叶片设置为等直板式结构、波浪形结构、螺旋形结构中的任意一种结构，其沿着中心轴线方向等间距呈环形排列在夹层结构燃烧室的内壁。

5.根据权利要求1所述的一种固液火箭发动机燃烧室氧燃比控制方法，其特征在于，所述夹层结构燃烧室与夹层叶片的厚度设置相同，夹层叶片的两层叶片中间设置为中空结构，单层厚度为0.3-0.5mm，夹层叶片的叶片宽度与燃烧介质的内径设置一致。

6.根据权利要求1所述的一种固液火箭发动机燃烧室氧燃比控制方法，其特征在于，所述燃料介质为石蜡基燃料、HTPB、HDPE或PMMA中任意一种固液发动机燃料。

7.根据权利要求1所述的一种固液火箭发动机燃烧室氧燃比控制方法，其特征在于，所述药柱的成型方式至少包括以下两种：通过增材制造或浇注方式一体成型。

8.根据权利要求5所述的一种固液火箭发动机燃烧室氧燃比控制方法，其特征在于，靠近所述内部燃烧通道侧的所述夹层叶片的宽度，大于远离所述内部燃烧通道侧的所述夹层叶片的宽度。