[發(fā)明專利]火箭噴嘴和用于火箭發(fā)動機(jī)內(nèi)的燃燒氣體流的控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810214930.1
• 申請日: 2008-08-29
• 公開（公告）號: CN101539074A
• 公開（公告）日: 2009-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 木村龍也;川又善博;丹生謙一
• 申請（專利權(quán)）人: 三菱重工業(yè)株式會社
• 主分類號: F02K9/97
• 分類號: F02K9/97
• 代理公司: 中原信達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 孫志湧;穆德駿

1.一種火箭噴嘴，包括：

雙鐘形噴嘴；以及

氣體引入部，其構(gòu)造為將氣體引入由所述雙鐘形噴嘴圍繞的空間內(nèi)，

其中燃燒氣體在所述空間內(nèi)流動，

所述雙鐘形噴嘴包括：

第一級噴嘴，其是鐘形的并且圍繞所述空間的上游部；和

第二級噴嘴，其是鐘形的并且圍繞所述空間的下游部，

所述雙鐘形噴嘴具有位于所述第一級噴嘴和所述第二級噴嘴之間的拐點，

所述氣體引入部包括設(shè)置到所述第一級噴嘴的第一內(nèi)壁面上的第一氣體入口，

所述氣體從所述第一氣體入口引入所述空間內(nèi)，

所述氣體引入部將所述氣體引入所述空間內(nèi)以將所述燃燒氣體保持在低膨脹流狀態(tài)，并防止所述燃燒氣體過渡到高膨脹流狀態(tài)，

當(dāng)所述燃燒氣體處于所述低膨脹流狀態(tài)時，所述燃燒氣體的氣流在所述拐點處從所述雙鐘形噴嘴的內(nèi)壁面分開，并且

當(dāng)所述燃燒氣體處于所述高膨脹流狀態(tài)時，所述燃燒氣體的氣流在所述雙鐘形噴嘴的噴嘴出口處從所述內(nèi)壁面分開。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火箭噴嘴，其中，將驅(qū)動渦輪泵之后的渦輪排氣用作所述氣體。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的火箭噴嘴，其中，所述第一氣體入口將所述氣體沿所述第一內(nèi)壁面噴射為膜狀流。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的火箭噴嘴，其中，所述氣體引入部包括：

第一歧管，其沿所述第一級噴嘴的周邊設(shè)置；和

第一路徑，其連接所述第一歧管和所述第一入口，

所述第一路徑包括其流動路徑的橫截面積朝著所述第一入口減小的一部分，以及

所述渦輪排氣從所述渦輪泵流入所述歧管內(nèi)，并且通過所述第一路徑流向所述第一入口。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的火箭噴嘴，其中，所述氣體引入部包括：

管道，其連接所述渦輪泵和所述第一歧管；

排氣管，其從所述管道分支；以及

閥，其設(shè)置到所述排氣管。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的火箭噴嘴，其中，所述閥基于包括火箭噴嘴的火箭的高度工作。

7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的火箭噴嘴，其中，所述氣體引入部包括：

第二氣體入口，其設(shè)置于所述第二級噴嘴的第二內(nèi)壁面；和

三通閥，

所述第一氣體入口、所述第二氣體入口和所述渦輪泵的每一個連接到所述三通閥，

所述第二氣體入口將所述渦輪排氣沿所述第二內(nèi)壁面噴射為膜狀流。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的火箭噴嘴，其中，所述三通閥在所述第一氣體入口和所述第二氣體入口之間轉(zhuǎn)換，以將所述第一氣體入口和所述第二氣體入口中的一個連接到所述渦輪泵。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火箭噴嘴，其中，將空氣用作所述氣體。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的火箭噴嘴，其中，所述氣體引入部包括：

空氣進(jìn)口，其設(shè)置到所述第一級噴嘴的外壁面；

空氣路徑，其連接所述空氣進(jìn)口和所述第一氣體入口；和

滑塊，其構(gòu)造為打開和關(guān)閉所述空氣進(jìn)口。

11.一種用于火箭發(fā)動機(jī)內(nèi)的燃燒氣體流的控制方法，包括：

將氣體引入由雙鐘形噴嘴圍繞的空間內(nèi)，

其中燃燒氣體在所述空間內(nèi)流動，

所述雙鐘形噴嘴包括：

第一級噴嘴，其是鐘形的并圍繞所述空間的上游部；和

第二級噴嘴，其是鐘形的并圍繞所述空間的下游部；

所述雙鐘形噴嘴具有位于第一級噴嘴和第二級噴嘴之間的拐點，

在所述氣體的所述引入中，將所述氣體從所述第一級噴嘴的第一內(nèi)壁面處設(shè)置的第一氣體入口引入所述空間內(nèi)，

在所述的將氣體引入由雙鐘形噴嘴圍繞的空間內(nèi)中，所述氣體被引入所述空間內(nèi)以將所述燃燒氣體保持在低膨脹流狀態(tài)，并防止所述燃燒氣體過渡到高膨脹流狀態(tài)，

當(dāng)所述燃燒氣體處于所述低膨脹流狀態(tài)時，所述燃燒氣體的氣流在所述拐點處從所述雙鐘形噴嘴的內(nèi)壁面分開，并且

當(dāng)所述燃燒氣體處于所述高膨脹流狀態(tài)時，所述燃燒氣體的氣流在所述雙鐘形噴嘴的噴嘴出口處從所述內(nèi)壁面分開。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的用于火箭發(fā)動機(jī)內(nèi)的燃燒氣體流的控制方法，其中，在所述氣體的所述引入中，基于包括所述雙鐘形噴嘴的火箭的高度來控制所述氣體的流量。