本發(fā)明涉及一種同軸集成轉(zhuǎn)子全流量直燃驅(qū)動(dòng)液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。

背景技術(shù)：

1、目前運(yùn)載火箭和空間飛行器所采用的泵壓式發(fā)動(dòng)機(jī)通常由獨(dú)立的渦輪泵、燃?xì)獍l(fā)生器和推力室構(gòu)成，其系統(tǒng)復(fù)雜，造價(jià)成本高昂。

2、例如公開號(hào)為cn114060170a的發(fā)明專利，涉及一種開式分級(jí)燃燒抽氣循環(huán)同軸集成轉(zhuǎn)子全流量直燃驅(qū)動(dòng)液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，由一套渦輪泵、一個(gè)分級(jí)燃燒推力室和相應(yīng)控制閥等組成。分級(jí)燃燒推力室采用上腔和下腔兩級(jí)燃燒模式，部分的氧化劑與全部燃料在推力室上腔組織?富燃燃燒，形成溫度相對(duì)較低的富燃燃燒區(qū)，產(chǎn)生的富燃燃?xì)庠僖胪屏κ蚁虑?，與從氧泵后引入的大部分氧化劑進(jìn)行補(bǔ)燃燃燒。

3、上述的發(fā)明專利仍然保留獨(dú)立渦輪泵和燃?xì)獍l(fā)生器（推力室采用上腔），因此該開式循環(huán)同軸集成轉(zhuǎn)子全流量直燃驅(qū)動(dòng)液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)不僅存在渦輪排氣損失和性能相對(duì)較低，而且系統(tǒng)依然復(fù)雜、制造成本高。

4、本發(fā)明提出一種無獨(dú)立渦輪泵，徹底摒棄燃?xì)獍l(fā)生器，通過在主燃燒室內(nèi)集成第一葉輪、第二葉輪和渦輪實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)全部功能的同軸集成轉(zhuǎn)子全流量直燃驅(qū)動(dòng)液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。這種新型同軸集成轉(zhuǎn)子全流量直燃驅(qū)動(dòng)液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠、適應(yīng)性強(qiáng)、超低制造成本等特點(diǎn)，其低成本生產(chǎn)制造適用于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)量產(chǎn)化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明為克服上述情況不足，旨在提供一種能解決上述問題的技術(shù)方案。

2、一種同軸集成轉(zhuǎn)子全流量直燃驅(qū)動(dòng)液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，包括：外殼體，和安裝于外殼體內(nèi)的多元?jiǎng)恿啠?/p>

3、所述多元?jiǎng)恿営梢来瓮S設(shè)置的轉(zhuǎn)子總成、燃燒室外壁、燃燒室內(nèi)壁、中間軸和中心軸構(gòu)成；所述外殼體內(nèi)部中間段固定安裝有環(huán)形的軸承架，所述中心軸通過軸承與軸承架中心轉(zhuǎn)動(dòng)連接；所述中間軸與所述中心軸之間形成第一流道，并且所述中間軸通過多個(gè)第一葉輪與所述中心軸固定連接；所述燃燒室內(nèi)壁與所述中間軸之間形成第二流道，并且所述燃燒室內(nèi)壁通過多個(gè)第二葉輪與所述中間軸固定連接；所述燃燒室外壁為中空結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部與第二流道連通；所述轉(zhuǎn)子總成與燃燒室外壁之間通過多個(gè)渦片固定連接，并且所述轉(zhuǎn)子總成外側(cè)與外殼體側(cè)壁轉(zhuǎn)動(dòng)連接；

4、優(yōu)選的，所述軸承架通過多個(gè)導(dǎo)葉與所述外殼體固定連接；

5、優(yōu)選的，所述燃燒室外壁和所述燃燒室內(nèi)壁與所述外殼體頂部之間形成主燃燒室；

6、優(yōu)選的，所述燃燒室內(nèi)壁頂部與所述外殼體之間通過密封圈密封連接；

7、優(yōu)選的，所述燃燒室外壁與外殼體之間形成第三流道，所述渦片和所述導(dǎo)葉位于第三流道下方；

8、優(yōu)選的，所述中間軸上沿周設(shè)置有第一噴注嘴，所述第一噴注嘴連通了第一流道和主燃燒室；

9、優(yōu)選的，所述燃燒室內(nèi)壁上沿周開設(shè)有第二噴注嘴，所述第二噴注嘴連通了第二流道和主燃燒室；

10、優(yōu)選的，所述渦片傾斜的設(shè)置方向與所述導(dǎo)葉傾斜的設(shè)置方向相反。

11、本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：本發(fā)明采用同軸集成的多元?jiǎng)恿喸O(shè)計(jì)，將多個(gè)關(guān)鍵部件同軸設(shè)置，大幅減少了發(fā)動(dòng)機(jī)的部件數(shù)量和體積，相比于傳統(tǒng)獨(dú)立渦輪泵和分級(jí)燃燒火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，本發(fā)明無需復(fù)雜的管道連接和龐大的渦輪泵組件，有效節(jié)省了火箭內(nèi)部空間，降低了火箭的成本；另外，本發(fā)明主燃燒室與第三流道近乎呈?360°銜接，有效限制燃?xì)膺^早排出主燃燒室，第一推進(jìn)劑和第二推進(jìn)劑在相對(duì)封閉的主燃燒室空間內(nèi)有充足時(shí)間相互混合，使兩者混合更加均勻，提升了能量轉(zhuǎn)化效率。

12、本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

技術(shù)特征：

1.一種同軸集成轉(zhuǎn)子全流量直燃驅(qū)動(dòng)液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，包括：外殼體，和安裝于外殼體內(nèi)的多元?jiǎng)恿?；其特征在于?/p>

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同軸集成轉(zhuǎn)子全流量直燃驅(qū)動(dòng)液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述軸承架通過多個(gè)導(dǎo)葉與所述外殼體固定連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同軸集成轉(zhuǎn)子全流量直燃驅(qū)動(dòng)液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述燃燒室外壁和所述燃燒室內(nèi)壁與所述外殼體頂部之間形成主燃燒室。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同軸集成轉(zhuǎn)子全流量直燃驅(qū)動(dòng)液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述燃燒室內(nèi)壁頂部與所述外殼體之間通過密封圈密封連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的同軸集成轉(zhuǎn)子全流量直燃驅(qū)動(dòng)液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述燃燒室外壁與外殼體之間形成第三流道，所述渦片和所述導(dǎo)葉位于第三流道下方。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同軸集成轉(zhuǎn)子全流量直燃驅(qū)動(dòng)液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述中間軸上沿周設(shè)置有第一噴注嘴，所述第一噴注嘴連通了第一流道和主燃燒室。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同軸集成轉(zhuǎn)子全流量直燃驅(qū)動(dòng)液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述燃燒室內(nèi)壁上沿周開設(shè)有第二噴注嘴，所述第二噴注嘴連通了第二流道和主燃燒室。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的同軸集成轉(zhuǎn)子全流量直燃驅(qū)動(dòng)液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述渦片傾斜的設(shè)置方向與所述導(dǎo)葉傾斜的設(shè)置方向相反。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種同軸集成轉(zhuǎn)子全流量直燃驅(qū)動(dòng)液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，包括：外殼體，和安裝于外殼體內(nèi)的多元?jiǎng)恿啞１景l(fā)明采用同軸集成的多元?jiǎng)恿喸O(shè)計(jì)，將多個(gè)關(guān)鍵部件同軸設(shè)置，大幅減少了發(fā)動(dòng)機(jī)的部件數(shù)量和體積，相比于傳統(tǒng)獨(dú)立渦輪泵和分級(jí)燃燒火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，本發(fā)明無需復(fù)雜的管道連接和龐大的渦輪泵組件，有效節(jié)省了火箭內(nèi)部空間，降低了火箭的成本；另外，本發(fā)明主燃燒室與第三流道近乎呈360°銜接，有效限制燃?xì)膺^早排出主燃燒室，第一推進(jìn)劑和第二推進(jìn)劑在相對(duì)封閉的主燃燒室空間內(nèi)有充足時(shí)間相互混合，使兩者混合更加均勻，提升了能量轉(zhuǎn)化效率。

技術(shù)研發(fā)人員：盧馭龍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳馭龍航天科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8