[發明專利]推力調節閥及火箭發動機

在審

• 申請號: 201811604892.0
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號: CN109519304A
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 北京星際榮耀空間科技有限公司
• 主分類號: F02K9/58
• 分類號: F02K9/58
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 朱靜謙

本發明涉及火箭發動機領域，具體提供了一種推力調節閥及火箭發動機。推力調節閥設于燃氣發生器上游，用以調節發動機推力，其包括：第一閥芯，設有第一節流孔；和第二閥芯，設有第二節流孔，第一閥芯和第二閥芯相對運動以使第一節流孔和第二節流孔具有重合部分且重合部分的面積連續變化，推進劑經重合部分流出，通過改變重合部分的面積以對流過重合部分的推進劑流量進行調節。本發明的推力調節閥對發動機推力調節的范圍大、精度高、平穩性更好。

技術領域

本發明涉及火箭發動機領域，具體涉及一種推力調節閥及火箭發動機。

背景技術

在對液體火箭發動機推力調節時，現有技術中往往利用燃氣調節閥對火箭發動機的推力進行調節，但是調節閥由于長期在高溫環境下工作，對閥體的材料和精度要求很高，并且閥體由于長期的燒蝕影響也會產生調節精度問題。同時對于燃氣進行推力做功調節，往往造成燃燒做功的浪費，從而造成燃料的利用率不高。

對于液體發動機的推力調節，還可通過控制進入燃氣發生器的推進劑流量和壓力，進而實現控制發動機的推力，但是現有技術中采用截止閥控制推進劑流量，只能通過開關達到階躍調節，且調節比低。然而發動機推力調節過程中，對調節閥的調節精度、調節特性的一致性要求較高，因此需要一種能夠實現大范圍無級調節的推力調節閥。

發明內容

為解決現有技術中火箭發動機燃氣調節閥對材料和精度要求高、燃料利用率低的技術問題，本發明提供了一種利用可對燃料過流面積進行大范圍無級調節從而實現發動機推力調節的推力調節閥。

同時，為解決現有技術火箭發動機燃料利用率低、推力調節閥對材料和精度要求高的技術問題，本發明提供了一種對燃料進行大范圍無級調節從而實現發動機推力調節的火箭發動機。

第一方面，本發明提供了一種推力調節閥，設于燃氣發生器上游，用以調節發動機推力，其包括：

第一閥芯，設有第一節流孔；和

第二閥芯，設有第二節流孔，所述第一閥芯和所述第二閥芯相對運動以使所述第一節流孔和所述第二節流孔具有重合部分且所述重合部分的面積連續變化，推進劑經所述重合部分流出，通過改變所述重合部分的面積以對流過所述重合部分的所述推進劑流量進行調節。

所述第一閥芯和所述第二閥芯為套筒結構且可相對轉動地套接，所述第一節流孔和所述第二節流孔開設在所述第一閥芯和所述第二閥芯套接的側壁上且位于同一軸向位置處。

所述第一節流孔和所述第二節流孔重合的過程中，所述重合部分的面積變化包括：

通過改變所述重合部分的面積以調節所述發動機推力的第一階段；和

通過改變所述重合部分的面積以調節發動機預冷過流面積的第二階段；

所述第二階段的所述重合部分的面積的變化速率大于所述第一階段。

所述第一階段和所述第二階段的所述重合部分的面積均為線性變化。

所述的推力調節閥，還包括：

殼體，內部具有腔體，所述第一閥芯固定設于所述腔體內，所述第二閥芯套接于所述第一閥芯內部，所述第二閥芯一端具有敞口，另一端設有轉軸，所述轉軸穿出所述殼體并與所述殼體轉動連接，所述第二閥芯的所述敞口形成所述推進劑的入口，所述殼體上與所述重合部分對應的位置開設有所述推進劑的出口。

所述殼體與所述轉軸轉動連接的位置處開設有貫通所述殼體的泄出口。

所述的推力調節閥，還包括：

驅動裝置，連接于所述轉軸的軸端，用以驅動所述轉軸轉動。

所述驅動裝置包括電機和用于連接所述電機輸出軸與所述轉軸的聯軸器。

所述的推力調節閥，還包括：