[发明专利]喷注器、火箭发动机和火箭

说明书

本发明提供了一种喷注器、火箭发动机和火箭，涉及运载工具的技术领域。其中，喷注器包括上底、中底和下底，中底的一侧与上底连接，且中底与上底之间设置有集气腔以及连通集气腔和燃烧室的气体通道，集气腔具有进气口；中底的另一侧与下底连接，且中底与下底之间设置有集液腔，集液腔具有进液口；喷注器还包括针栓，针栓贯穿下底、集液腔和中底，且针栓与下底密封连接，针栓与中底之间设置有用于连通集液腔和燃烧室的液体通道。该喷注器中，气体推进剂能够由进气口进入集气腔，再经气体通道进入燃烧室，液体推进剂能够由进液口进入集液腔，再经液体通道进入燃烧室，即该喷注器能够实现一种气体和一种液体的双组元推进剂的喷注。

技术领域

本发明涉及运载工具技术领域，尤其是涉及一种喷注器、火箭发动机和火箭。

背景技术

喷注器是火箭发动机的关键部件，传统的喷注器喷注面积固定，如直流撞击式喷注器、同轴离心式喷注器等，喷注器喷注压降随推进剂流量变化呈平方次关系，喷注器的流量调节范围最多仅可达到3:1。针栓式喷注器由于独特的结构设计可以实现对推进剂喷注面积的调节，将喷注器的喷注压降控制在合理的范围内，在大范围流量调节的过程中，保持良好的雾化、蒸发、掺混过程，保证稳定燃烧，达到较高的燃烧效率。

现有技术中，针栓式喷注器多使用有毒自燃推进剂或低温推进剂，且推进剂均为双组元液体推进剂，种类虽然很多，但在一定程度上限制了针栓式喷注器使用的推进剂的范围。同时，针栓式喷注器结构的设计和改进更多着眼于两种液体推进剂从喷注器喷出后的雾化、蒸发、掺混和燃烧过程，以维持较高的燃烧效率，缺乏适用于一种气体和一种液体的双组元推进剂的针栓式喷注器。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种喷注器，以缓解现有技术中缺乏适用于一种气体和一种液体的双组元推进剂的针栓式喷注器的技术问题。

本发明提供的喷注器，包括上底、中底和下底，所述中底的一侧与所述上底连接，且所述中底与所述上底之间设置有集气腔以及连通所述集气腔和火箭发动机的燃烧室的气体通道，所述集气腔具有进气口；所述中底的另一侧与所述下底连接，且所述中底与所述下底之间设置有集液腔，所述集液腔具有进液口；

所述喷注器还包括针栓，所述针栓贯穿所述下底、所述集液腔和所述中底，且所述针栓与所述下底密封连接，所述针栓与所述中底之间设置有用于连通所述集液腔和火箭发动机的燃烧室的液体通道。

进一步地，所述喷注器还包括驱动件，所述驱动件的驱动端与所述针栓固定连接，所述驱动件用于驱动所述针栓沿所述针栓的轴向运动。

进一步地，所述喷注器还包括控制器，所述驱动件与所述控制器连接，所述控制器用于控制所述驱动件运动。

进一步地，所述针栓包括可拆卸式固定连接的针栓头部和针栓身部，且所述针栓头部远离所述针栓身部的一端位于燃烧室内，所述针栓身部远离所述针栓头部的一端与所述驱动件固定连接。

进一步地，所述上底设置有第一通孔，所述中底设置有用于所述针栓穿过的筒状部，所述筒状部插设于所述第一通孔；

所述第一通孔的孔壁设置有多个第一肋条，多个所述第一肋条均沿所述第一通孔的轴向延伸，且多个所述第一肋条与所述筒状部的外周壁接触，任意相邻的两个所述第一肋条之间均形成所述气体通道。

进一步地，所述第一肋条的数量为四个，四个所述第一肋条沿所述第一通孔的周向均匀分布。

进一步地，所述针栓头部的侧面沿其周向设置有多个第二肋条，多个所述第二肋条均沿所述针栓头部的轴向延伸，且多个所述第二肋条均与所述筒状部的内周壁接触，任意相邻的两个所述第二肋条之间均形成液体通道。

进一步地，所述第二肋条的数量为三个，三个所述第二肋条沿所述针栓头部的周向均匀分布。

本发明提供的喷注器能够产生以下有益效果：