[發明專利]液體火箭發動機及其噴管和噴管的延伸部

在審

• 申請號: 202210707023.0
• 申請日: 2022-06-21
• 公開（公告）號: CN114922747A
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 王敏杰;劉百奇;劉偉;李瑞;劉建設;張軍鋒
• 申請（專利權）人: 星河動力（北京）空間科技有限公司;北京星河動力裝備科技有限公司
• 主分類號: F02K9/97
• 分類號: F02K9/97
• 代理公司: 北京市立方律師事務所 11330
• 代理人: 張筱寧;宋海斌

本申請實施例提供了一種液體火箭發動機及其噴管和噴管的延伸部。該延伸部包括：第一延伸段和第二延伸段，第一延伸段的進口用于與噴管的喉部連接，第一延伸段的進口的擴張比為第一設計范圍，第一延伸段的材料包括碳酸鋁；第二延伸段的進口與第一延伸段的出口連接，第二延伸段的進口的擴張比為第二設計范圍，第二延伸段的材料包括鈦合金，延伸部的擴張比從第一延伸段的進口至第二延伸段的出口逐漸增大。本申請實施例通過在延伸部設置第一延伸段和第二延伸段，能夠縮短整體制備延伸部的周期，例如縮短80％，能夠節省制備成本，例如節省60％，以及碳酸鋁和鈦合金的密度相對較低，能夠進一步能夠降低噴管的結構重量。

技術領域

本申請涉及液體火箭發動機的技術領域，具體而言，本申請涉及一種液體火箭發動機及其噴管和噴管的延伸部。

背景技術

噴管的延伸部是液體火箭發動機的重要零部件，直接關系到發動機真空比沖性能的高低和其重量特性指標的優劣。延伸部主要起使高溫燃氣加速并產生推力的作用，且延伸部是噴管中主要的防熱構件。

但是目前，延伸部的重量較大，使得整個發動機的重量較大，且制備成本較高和生產周期較長。

發明內容

本申請針對現有方式的缺點，提出一種液體火箭發動機及其噴管和噴管的延伸部，用以解決現有液體軌姿火箭發動機的噴管的延伸部的重量較大、制備成本較高和生產周期較長的技術問題。

第一個方面，本申請實施例提供了一種液體火箭發動機的噴管的延伸部，所述延伸部包括：第一延伸段和第二延伸段；

所述第一延伸段的進口用于與所述噴管的喉部連接，所述第一延伸段的進口的擴張比為第一設計范圍，所述第一設計范圍用于控制所述第一延伸段的進口處的燃氣溫度，所述第一延伸段的材料包括碳酸鋁(TAC-1B合金)；

所述第二延伸段的進口與所述第一延伸段的出口連接，所述第二延伸段的進口的擴張比為第二設計范圍，所述第二設計范圍用于控制所述第二延伸段的進口處的燃氣溫度，所述第二延伸段的材料包括鈦合金，所述延伸部的擴張比從所述第一延伸段的進口至所述第二延伸段的出口逐漸增大。

可選地，所述第一設計范圍不小于11且不大于13，所述第二設計范圍不小于16。

可選地，所述第二延伸段的出口的擴張比不小于60且不大于120。

可選地，所述第一延伸段的壁厚不小于0.8毫米且不大于1.4毫米。

可選地，所述第二延伸段的壁厚不小于0.8毫米且不大于1.2毫米。

可選地，所述延伸部包括下述至少一項：

可選地，所述延伸部還包括多個不同直徑的條狀加強筋，所述條狀加強筋環繞設置在所述第一延伸段的外周；

可選地，所述延伸部還包括網格狀加強筋，所述網格狀加強筋設置在所述第二延伸段外周，所述網格狀加強筋與所述第二延伸段3D打印一體成型。

第二個方面，本申請實施例提供了一種液體火箭發動機的噴管，所述噴管包括喉部和第一個方面所述的延伸部，所述延伸部與所述喉部連接。

可選地，所述喉部包括本體和止口結構，所述止口結構包括定位部和連接部，所述喉部的本體通過所述連接部與所述延伸部的第一延伸段連接，所述定位部用于所述第一延伸段與所述本體的連接定位。

可選地，所述連接部包括凹陷部，所述第一延伸段包括凸起部，所述凸起部與所述凹陷部插接。

第三個方面，本申請實施例提供了一種液體火箭發動機，包括：第二個方面的噴管。

本申請實施例提供的技術方案帶來的有益技術效果包括：