[發(fā)明專(zhuān)利]一種具有推力可控功能的二次流喉栓火箭發(fā)動(dòng)機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710340728.2
• 申請(qǐng)日: 2017-05-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107023420B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閆東峰;謝侃;魏志軍;郭常超;王寧飛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F02K9/86
• 分類(lèi)號(hào): F02K9/86;F02K9/82
• 代理公司: 北京理工正陽(yáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11639
• 代理人: 毛燕

1.一種具有推力可控功能的二次流喉栓火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，主要由殼體(11)、電機(jī)(1)、導(dǎo)輪(2)、燃燒室(3)、喉栓(4)和噴管(5)組成；其特征在于：將所述的喉栓內(nèi)部掏空，在掏空部分裝有二次流氣源(10)，并在喉栓(4)頂部開(kāi)有二次流噴注口(4.1)；工作時(shí)在二次流噴注口噴注二次流氣源產(chǎn)生的高壓二次流，噴注的高壓二次流主要具有兩方面推力控制作用：第一，通過(guò)調(diào)節(jié)二次流壓強(qiáng)和流量，調(diào)節(jié)所形成二次流剪切層實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)喉部有效面積，進(jìn)而調(diào)節(jié)燃燒室(3)壓強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)推力可控；第二，噴注的二次流與主流燃?xì)鈪R聚實(shí)現(xiàn)增加喉栓火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的總流量，實(shí)現(xiàn)增加喉栓火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推力；

為降低所需電機(jī)(1)的功率，簡(jiǎn)化伺服機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)，降低伺服機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)質(zhì)量，在所述的一種具有推力可控和降溫功能的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)增設(shè)高壓室(6)、加壓裝置(7)、單向閥(8)和引流裝置(9)；引流裝置從燃燒室內(nèi)引出高溫主流燃?xì)猓鬟^(guò)單向閥后經(jīng)過(guò)加壓裝置進(jìn)一步增加主流燃?xì)鈮毫?，加壓后的主流燃?xì)庠诟邏菏覂?nèi)形成對(duì)喉栓(4)的推力，實(shí)現(xiàn)降低所需電機(jī)的功率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有推力可控功能的二次流喉栓火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于：通過(guò)改變二次流工質(zhì)的組分、狀態(tài)也能夠調(diào)節(jié)喉栓火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推力大小，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)推力可控。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種具有推力可控功能的二次流喉栓火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于：所述的二次流氣源(10)選用高壓燃?xì)獍l(fā)生器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種具有推力可控功能的二次流喉栓火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于：所述噴注的高壓二次流在主流燃?xì)馀c喉栓(4)之間形成的二次流剪切層，還用于減小主流與喉栓(4)的直接接觸，進(jìn)而減少主流對(duì)喉栓(4)的高溫?zé)g、沖擊和工質(zhì)的摩擦。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種具有推力可控功能的二次流喉栓火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于：為進(jìn)一步降低喉栓(4)的溫度，提升抗燒蝕能力，噴注的二次流為低溫二次流。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種具有推力可控功能的二次流喉栓火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于：采用貧氧推進(jìn)劑，通過(guò)改變二次流工質(zhì)由燃?xì)獾窖趸瘎┤芤阂材軌蛘{(diào)節(jié)喉栓火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推力大小，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)推力可控。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種具有推力可控功能的二次流喉栓火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于：工作方法為，

主發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火后燃燒室(3)內(nèi)充滿(mǎn)高溫高壓燃?xì)?，通過(guò)引流裝置引入一部分主流燃?xì)馔ㄟ^(guò)二次流加壓裝置進(jìn)入高壓室，加壓后的主流燃?xì)庠诟邏菏覂?nèi)形成對(duì)喉栓(4)的推力，實(shí)現(xiàn)降低電機(jī)(1)所需的功率；

發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作過(guò)程中，電機(jī)伺服機(jī)構(gòu)將推動(dòng)高壓室連帶喉栓(4)共同運(yùn)動(dòng)，由于存在的高壓室，電機(jī)(1)所需功率會(huì)大大降低；

喉栓(4)內(nèi)的二次流氣源產(chǎn)生高壓二次流，經(jīng)由喉栓(4)頂部的二次流噴口注入喉部，通過(guò)調(diào)節(jié)二次流壓強(qiáng)和流量，調(diào)節(jié)所形成二次流剪切層實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)喉部有效面積，進(jìn)而調(diào)節(jié)燃燒室壓強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)推力可控；噴注的二次流減少高溫主流與喉栓(4)的直接接觸，進(jìn)而減少主流對(duì)喉栓(4)的高溫?zé)g、沖擊和工質(zhì)的摩擦；噴注的二次流與主流燃?xì)鈪R聚實(shí)現(xiàn)增加喉栓火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的總流量，實(shí)現(xiàn)增加喉栓火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推力。