[发明专利]一种紧凑式长时间工作固液火箭发动机催化床结构

摘要

本发明公开一种紧凑式长时间工作固液火箭发动机催化床结构，属于固液火箭发动机领域，包括氧化剂催化床组件、发动机头盖、燃烧室壳体与催化床支撑架。氧化剂催化床组件为由氧化剂液体喷注面板、催化床环形外壳和氧化剂气体喷注面板构成的一体筒状结构，内部装填催化剂。氧化剂催化床组件通过催化床支撑架固定于发动机头盖内侧，以减小发动机整体体积。在催化床支撑架壁面和发动机头盖内侧分别粘接耐高温绝热层，用以对其在发动机长时间工作中进行热防护。催化床支撑架在催化床组件之后可形成一段过渡段，以避免燃烧室内高温燃气向催化床组件的流动和过量传热。

主权项

1.一种紧凑式长时间工作固液火箭发动机催化床结构，其特征在于：包括氧化剂催化床组件、发动机头盖、燃烧室壳体与催化床支撑架；所述氧化剂催化床组件为筒状结构，内部装填催化剂；氧化剂催化床组件顶面与底面分别为氧化剂液体喷注面板与氧化剂气体喷注面板；氧化剂催化床组件安装于固液火箭发动机前燃室内部；上述氧化剂催化床组件设置在催化床支撑架中，催化床支撑架通过支撑架连接螺栓安装于发动机头盖内侧，实现氧化剂催化床组件与发动机头盖间的同轴固定；发动机头盖中心设计有氧化剂入口，且在发动机头盖与氧化剂液体喷注面板之间具有氧化剂集液头腔；所述燃烧室壳体与发动机头盖之间使用燃烧室连接螺栓进行连接紧固；发动机头盖内侧还粘接有耐高温绝热材料制成的头盖绝热层，头盖绝热层覆盖发动机头盖内壁上催化床支撑架遮挡外的其余部分；且头盖绝热层靠近催化床支撑架的位置设计为阶梯结构，通过阶梯结构与催化床支撑架顶端连接法兰搭接配合；上述催化床支撑架为筒状结构，上部分与下部分分别设计为大内径段与小内径段，且两者间形成定位台肩；催化剂催化床组件同轴设置于大内径段内，通过定位台肩定位；小内径段作为催化剂催化床组件下方的一段氧化剂分解气体过渡段；在过渡段内，利用氧化剂气体的流动有效阻隔发动机前燃室内的高温燃气向发动机催化床组件的流动和传热，保证催化床组件在长时间工作后不会因温度过高而失效。