[发明专利]一种针栓式喷注器和推力室

说明书

本发明公开一种针栓式喷注器和推力室，涉及喷注器技术领域，其构造简单，安装操作便捷，缩短了喷注器的生产加工周期及安装周期。针栓式喷注器包括壳体和中心筒，壳体具有贯通的第一腔体。壳体上开设有用于通入第一推进剂的第一流道，第一流道与第一腔体连通。中心筒套设于第一腔体内，中心筒具有第二腔体，中心筒的靠近燃烧室的一端开设有第二流道，第二流道连通第二腔体和燃烧室。中心筒靠近燃烧室的一端外壁与第一腔体的内壁之间设置有第三流道，第三流道与第一流道和燃烧室连通。第二流道的出液方向与第三流道的出液方向之间具有夹角α，0°＜α＜180°。推力室包括燃烧室、喷管组件和上述的针栓式喷注器。

技术领域

本发明涉及喷注器技术领域，尤其涉及一种针栓式喷注器和推力室。

背景技术

液体火箭发动机是航天飞行器的核心部件，是使用液态化学物质作为能源和工质的化学火箭推进系统，发动机的推力室是将液体推进剂的化学能转变成推力的重要组件。推力室由喷注器、燃烧室、喷管组成，液体推进剂经喷注器进入燃烧室，经雾化、混合和燃烧等过程生成燃烧产物，从喷管高速喷出产生推力。

喷注器为推力室的核心部件，完成推进剂的输送、喷出，并使得推进剂在燃烧室内发生撞击、雾化和混合。

现有技术中的喷注器多为焊接件，结构较为复杂，基于此，不仅导致喷注器的重量较重，而且延长了喷注器的生产加工周期及安装周期。

发明内容

本发明的目的在于提供一种针栓式喷注器和推力室，其构造简单，安装操作便捷，缩短了喷注器的生产加工周期及安装周期。

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供一种针栓式喷注器，包括壳体和中心筒，壳体具有贯通的第一腔体。壳体上开设有用于通入第一推进剂的第一流道，第一流道与第一腔体连通。中心筒套设于第一腔体内，中心筒具有第二腔体，中心筒的靠近燃烧室的一端开设有第二流道，第二流道连通第二腔体和燃烧室。中心筒靠近燃烧室的一端外壁与第一腔体的内壁之间设置有第三流道，第三流道与第一流道和燃烧室连通。第二流道的出液方向与第三流道的出液方向之间具有夹角α，0°＜α＜180°。

采用上述技术方案时，壳体具有贯通的第一腔体，中心筒套设于第一腔体内。壳体上开设有用于通入第一推进剂的第一流道，第一流道与第一腔体连通。中心筒靠近燃烧室的一端外壁与第一腔体的内壁之间设置有第三流道，第三流道与第一流道和燃烧室连通。由此可见，第一推进剂可通过第一流道和第三流道输送至燃烧室内。此外，中心筒具有第二腔体，中心筒的靠近燃烧室的一端开设有第二流道，第二流道连通第二腔体和燃烧室。由此表明，具体实施时，第二推进剂可通过第二腔体和第二流道输送至燃烧室内。另外，第二流道的出液方向与第三流道的出液方向之间具有夹角α，0°＜α＜180°，可知，第一推进剂从第三流道喷出后会与从第二流道喷出的第二推进剂在燃烧室内发生碰撞，之后进一步雾化、混合，为充分燃烧提供条件。综上可知，本发明提供的针栓式喷注器仅由壳体和中心筒两种零件即可完成两种推进剂的碰撞、雾化、混合，喷注器的构造简单，便于安装操作，缩短了喷注器的生产加工周期及安装周期。

在一种可能的实现方式中，中心筒的外壁开设有第一凹槽，第一凹槽与第一流道和第三流道连通。

在一种可能的实现方式中，针栓式喷注器还包括密封圈，密封圈套设于中心筒的外壁与第一腔体的内壁之间，且位于第一凹槽远离燃烧室的一侧。

在一种可能的实现方式中，中心筒靠近燃烧室一端的外壁与第一腔体的内壁之间形成环形缝隙，环形缝隙为第三流道。

在一种可能的实现方式中，第三流道与第二腔体同轴设置。

在一种可能的实现方式中，第二流道的数量为多个，多个第二流道沿第二腔体的周向均匀布设。

在一种可能的实现方式中，壳体靠近燃烧室的一端开设有第二凹槽。

在一种可能的实现方式中，壳体的侧部开设有第三凹槽。