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一种用于双组元姿控推力器的 喷注器

阅读：8发布：2020-05-13

专利汇可以提供一种用于双组元姿控推力器的喷注器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种用于双组元姿控推力器的喷注器，一种用于航天器用高性能长寿命双组元推力器的喷注器，属于航天器推进技术领域，特别适用于航天器姿态控制双组元推力器。本发明的喷注器中接嘴、接板、中接管和内喷嘴组成了燃路推进剂通道，通过控制螺旋通道的结构实现燃路推进剂的流量控制和雾化；接嘴、接板、接管与内喷嘴和外喷嘴组成了氧路推进剂通道，通过控制螺旋通道的结构实现氧路推进剂的流量控制和雾化。，下面是一种用于双组元姿控推力器的喷注器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于双组元姿控推力器的喷注器，其特征在于:该喷注器包括接嘴(I)、长塞(2)、接板(3)、接管(4)、外喷嘴(5)、内喷嘴(6)、中接管(7)、喷注体(8)和接柱(9);接柱(9)为三个；长塞(2)为两个；所述的接嘴(I)为台阶状回转体，回转体上游有一圆锥形空腔，回转体的中心有一通孔，回转体的下游垂直于通孔且过回转体的轴线有一半圆柱形通孔；在回转体的外表面上有一三角形环槽，三角形环槽处回转体的的直径较小；所述的长塞(2)为台阶状回转体，台阶状回转体直径大的一端的端面有倒角；所述的接板(3)为圆柱体，圆柱体的左端对称分布有两个圆柱形第一盲孔，两个第一盲孔中心的连线经过圆柱体左端面的中心；圆柱体的右端中心处有一圆柱形第二盲孔，在圆柱形第二盲孔的一侧有一圆柱形第三盲孔，第二盲孔和第三盲孔的中心连线与两个第一盲孔的中心连线平行；圆柱体侧面有台阶状第四第四盲孔和台阶状第五盲孔；台阶状第四第四盲孔和台阶状第五盲孔的轴线共线且与两个第一盲孔的中心连线平行；台阶状第四第四盲孔与第二盲孔相通；台阶状第五盲孔与第三盲孔相通；在圆柱体的右端围绕第二盲孔均布有三个第六盲孔；所述的接管(4)为一圆管，圆管一端有一半圆形缺口；所述的外喷嘴(5)为台阶状回转体，回转体有四个台阶，最右侧两个台阶之间有一回转斜面；回转体中心有台阶状通孔，通孔共有三个台阶；最右侧的两个台阶之间有一回转斜面；回转体最左侧的第一个台阶左端处有一偏心孔，在最左端第二个台阶有一斜通孔，斜通孔与偏心孔相通；在回转体左端第三个台阶的外表面均布三个通孔；三个通孔的轴线与回转体的轴线相交；内喷嘴(6)为台阶状回转体`，回转体有六个台阶，在最下端两个台阶之间有回转斜面；回转体中心有台阶通孔，台阶通孔有三个台阶；最下端的两个台阶之间有回转斜面；在最下端第二个台阶的外表面均布有两个螺旋通道；所述的中接管(7)为台阶状回转体，回转体有四个台阶，最上端中心处有一盲孔，最上端有半圆柱形缺口，在最下端台阶的外表面有一通孔，通孔轴线与回转体的轴线垂直相交；通孔与盲孔相通；最下端台阶外表面均布有两个螺旋通道；螺旋通道与通孔相通；所述的喷注体(8)为台阶状回转体，回转体有三个台阶，回转体中心处有台阶状通孔，通孔有个台阶；从最左端开始，第四个台阶与第五个台阶之间有回转斜面；回转体最左端均布有三个盲孔；；所述的接柱(9)为一圆管；圆管上交错分布有两组通孔，每组通孔为两个；两组通孔的轴线相互垂直且均与圆管的轴线垂直相交；接嘴(I)的最右端台阶与接板(3)的第一盲孔相匹配且焊接在一起；长塞(2)的上台阶与接板(3)的第四盲孔和第五盲孔相匹配且焊在一起；接管(4)上端与接板(3)的第三盲孔相匹配且焊接在一起，接管(4)上的半圆柱形缺口与接板(3)的第五盲孔相通；中接管(7)的上端与接板(3)的第二盲孔相匹配且焊接在一起，中接管(7)上的半圆柱形缺口与接板(3)的第四盲孔相通；接柱(9)的左端与接板(3)的第六盲孔相匹配且焊接在一起；内喷嘴(6)的台阶孔与中接管(7)的下端台阶面相匹配且焊接在一起；外喷嘴(5)的台阶孔与内喷嘴(6)的下端台阶面相匹配且焊接在一起；外喷嘴(5)的左端偏心孔与接管(4)的下端相匹配且焊接在一起；喷注体(8 )的台阶孔与外喷嘴(5 )的台阶面相匹配且焊接在一起；喷注体(8 )左端三个盲孔与三个接柱(9)分别相匹配且焊接在一起。

说明书全文

—种用于双组元姿控推力器的 喷注器

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于双组元姿控推力器的喷注器，一种用于航天器用高性能长寿命双组元推力器的喷注器，属于航天器推进技术领域，特别适用于航天器姿态控制双组元推力器。

背景技术

[0002] 双组元推力器是航天器姿态控制主要的反作用力执行部件，通过喷出高温、高速燃气产生推力，进行航天器姿态控制和轨道转移。其中喷注器是其重要的推进剂组织和雾化装置，直接影响到性能与寿命。

[0003] 长期以来，我国长寿命双组元姿控推力器性能偏低，真空比冲只有275s左右，严重制约了我国双组元统一推进系统平台航天器性能的提高。相对国外同类产品真空比冲超过285s的水平，具有较大的差距。同时，为满足航天器的使用要求，需要推力器具有长达数十小时的寿命。

[0004] 为解决此问题，本发明提出了一种高性能长寿命双组元姿控推力器喷注器结构，能够将将双组元姿控推力器的稳态真空比冲超过290s，寿命超过33小时。

发明内容

[0005] 本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提出一种用于双组元姿控推力器的喷注器。

[0006] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

[0007] 本发明的一种用于双组元姿控推力器的喷注器，该喷注器包括接嘴、长塞、接板、接管、外喷嘴、内喷嘴、中接管、喷注体和接柱；接柱为三个；长塞为两个；

[0008] 所述的接嘴为台阶状回转体，回转体上游有一圆锥形空腔，回转体的中心有一通孔，回转体的下游垂直于通孔且过回转体的轴线有一半圆柱形通孔；在回转体的外表面上有一三角形环槽，三角形环槽处回转体的的直径较小；

[0009] 所述的长塞为台阶状回转体，台阶状回转体直径大的一端的端面有倒角；

[0010] 所述的接板为圆柱体，圆柱体的左端对称分布有两个圆柱形第一盲孔，两个第一盲孔中心的连线经过圆柱体左端面的中心；圆柱体的右端中心处有一圆柱形第二盲孔，在圆柱形第二盲孔的一侧有一圆柱形第三盲孔，第二盲孔和第三盲孔的中心连线与两个第一盲孔的中心连线平行；圆柱体侧面有台阶状第四第四盲孔和台阶状第五盲孔；台阶状第四第四盲孔和台阶状第五盲孔的轴线共线且与两个第一盲孔的中心连线平行；台阶状第四第四盲孔与第二盲孔相通；台阶状第五盲孔与第三盲孔相通；在圆柱体的右端围绕第二盲孔均布有三个第六盲孔；

[0011] 所述的接管为一圆管，圆管一端有一半圆形缺口；

[0012] 所述的外喷嘴为台阶状回转体，回转体有四个台阶，最右侧两个台阶之间有一回转斜面；回转体中心有台阶状通孔，通孔共有三个台阶；最右侧的两个台阶之间有一回转斜面；回转体最左侧的第一个台阶左端处有一偏心孔，在最左端第二个台阶有一斜通孔，斜通孔与偏心孔相通；在回转体左端第三个台阶的外表面均布三个通孔；三个通孔的轴线与回转体的轴线相交；

[0013] 内喷嘴为台阶状回转体,回转体有六个台阶,在最下端两个台阶之间有回转斜面；回转体中心有台阶通孔，台阶通孔有三个台阶；最下端的两个台阶之间有回转斜面；在最下端第二个台阶的外表面均布有两个螺旋通道；

[0014] 所述的中接管为台阶状回转体，回转体有四个台阶，最上端中心处有一盲孔，最上端有半圆柱形缺口，在最下端台阶的外表面有一通孔，通孔轴线与回转体的轴线垂直相交；通孔与盲孔相通；最下端台阶外表面均布有两个螺旋通道；螺旋通道与通孔相通；

[0015] 所述的喷注体为台阶状回转体，回转体有三个台阶，回转体中心处有台阶状通孔，通孔有个台阶；从最左端开始，第四个台阶与第五个台阶之间有回转斜面；回转体最左端均布有三个盲孔；；

[0016] 所述的接柱为一圆管；圆管上交错分布有两组通孔，每组通孔为两个；两组通孔的轴线相互垂直且均与圆管的轴线垂直相交；

[0017] 接嘴的最右端台阶与接板的第一盲孔相匹配且焊接在一起；

[0018] 长塞的上台阶与接板的第四盲孔和第五盲孔相匹配且焊接在一起；

[0019] 接管上端与接板的第三盲孔相匹配且焊接在一起，接管上的半圆柱形缺口与接板的第五盲孔相通；

[0020] 中接管的上端与接板的第二盲孔相匹配且焊接在一起，中接管上的半圆柱形缺口与接板的第四盲孔相通；

[0021] 接柱的左端与接板的第六盲孔相匹配且焊接在一起；

[0022] 内喷嘴的台阶孔与中接管的下端台阶面相匹配且焊接在一起；

[0023] 外喷嘴的台阶孔与内喷嘴的下端台阶面相匹配且焊接在一起；外喷嘴的左端偏心孔与接管的下端相匹配且焊接在一起；

[0024] 喷注体的台阶孔与外喷嘴的台阶面相匹配且焊接在一起；喷注体左端三个盲孔与三个接柱分别相匹配且焊接在一起。

[0025] 有益效果

[0026] 本发明的喷注器中接嘴、接板、中接管和内喷嘴组成了燃路推进剂通道，通过控制螺旋通道的结构实现燃路推进剂的流量控制和雾化；接嘴、接板、接管与内喷嘴和外喷嘴组成了氧路推进剂通道，通过控制螺旋通道的结构实现氧路推进剂的流量控制和雾化。

[0027] 本发明将喷注组件和接板进行分离，中间通过三根接柱支撑连接，降低了推力器工作时安装法兰的结构温度，避免上游电磁阀的过热，提高了推力器的工作安全性与可靠性。

[0028] 本发明涉及的一种用于双组元姿控推力器喷注器结构，解决原有的双组元推力器喷注器存在的不足，通过良好的结构设计和热设计，使推力器比冲指标显著提高(超过290s以上)，工作安全可靠，点火寿命超过33h，达到推力器在轨15年以上长期工作目的。附图说明

[0029] 图1为本发明的喷注器的结构示意图；[0030] 图2为接嘴的结构示意图；

[0031] 图3为长塞的结构示意图；

[0032] 图4为接板的结构示意图；

[0033] 图5为接管的结构示意图；

[0034] 图6为外喷嘴的结构示意图；

[0035] 图7为内喷嘴的结构示意图；

[0036] 图8为中接管的结构示意图；

[0037] 图9为喷注体的结构示意图；

[0038] 图10为接柱的结构示意图。

具体实施方式

[0039] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

[0040] 实施例

[0041] 一种用于双组元姿控推力器的喷注器，如图1所示，该喷注器包括接嘴1、长塞2、接板3、接管4、外喷嘴5、内喷嘴6、中接管7、喷注体8和接柱9 ;接柱9为三个；长塞2为两个；

[0042] 如图2所示，所述的接嘴I为台阶状回转体，回转体上游有一圆锥形空腔11，回转体的中心有一通孔12，回转体的下游垂直于通孔12且过回转体的轴线有一半圆柱形通孔13 ;在回转体的外表面上有一三角形环槽14，三角形环槽14处回转体的的直径较小；

[0043] 如图3所示，所述的长塞2为台阶状回转体，台阶状回转体直径大的一端的端面有倒角；

[0044] 如图4所不,所述的接板3为圆柱体,圆柱体的左端对称分布有两个圆柱形第一盲孔31，两个第一盲孔31中心的连线经过圆柱体左端面的中心；圆柱体的右端中心处有一圆柱形第二盲孔32,在圆柱形第二盲孔32的一侧有一圆柱形第三盲孔33,第二盲孔32和第三盲孔33的中心连线与两个第一盲孔31的中心连线平行；圆柱体侧面有台阶状第四盲孔34和台阶状第五盲孔35;台阶状第四第四盲孔34和台阶状第五盲孔35的轴线共线且与两个第一盲孔31的中心连线平行；台阶状第四第四盲孔34与第二盲孔32相通；台阶状第五盲孔35与第三盲孔33相通；在圆柱体的右端围绕第二盲孔32均布有三个第六盲孔36 ；

[0045] 如图5所示,所述的接管4为一圆管，圆管一端有一半圆形缺口；

[0046] 如图6所示,所述的外喷嘴5为台阶状回转体，回转体有四个台阶，最右侧两个台阶之间有一回转斜面；回转体中心有台阶状通孔，通孔共有三个台阶；最右侧的两个台阶之间有一回转斜面；回转体最左侧的第一个台阶左端处有一偏心孔，在最左端第二个台阶有一斜通孔，斜通孔与偏心孔相通；在回转体左端第三个台阶的外表面均布三个通孔；三个通孔的轴线与回转体的轴线相交；

[0047] 如图7所示，内喷嘴6为台阶状回转体，回转体有六个台阶，在最下端两个台阶之间有回转斜面；回转体中心有台阶通孔，台阶通孔有三个台阶；最下端的两个台阶之间有回转斜面；在最下端第二个台阶的外表面均布有两个螺旋通道；

[0048] 如图8所示，所述的中接管7为台阶状回转体，回转体有四个台阶，最上端中心处有一盲孔71，最上端有半圆柱形缺口 72，在最下端台阶的外表面有一通孔73，通孔73轴线与回转体的轴线垂直相交；通孔73与盲孔71相通；最下端台阶外表面均布有两个螺旋通道74 ;螺旋通道74与通孔73相通；

[0049] 如图9所示，所述的喷注体8为台阶状回转体，回转体有三个台阶，回转体中心处有台阶状通孔，通孔有7个台阶；从最左端开始，第四个台阶与第五个台阶之间有回转斜面；回转体最左端均布有三个盲孔；；

[0050] 如图10所示，所述的接柱9为一圆管；圆管上交错分布有两组通孔，每组通孔为两个；两组通孔的轴线相互垂直且均与圆管的轴线垂直相交；

[0051] 接嘴I的最右端台阶与接板3的第一盲孔31相匹配且焊接在一起；

[0052] 长塞2的上台阶与接板3的第四盲孔34和第五盲孔35相匹配且焊接在一起；

[0053] 接管4上端与接板3的第三盲孔33相匹配且焊接在一起，接管4上的半圆柱形缺口与接板3的第五盲孔35相通；

[0054] 中接管7的上端与接板3的第二盲孔32相匹配且焊接在一起，中接管7上的半圆柱形缺口与接板3的第四盲孔34相通；

[0055] 接柱9的左端与接板3的第六盲孔36相匹配且焊接在一起；

[0056] 内喷嘴6的台阶孔与中接管7的下端台阶面相匹配且焊接在一起；

[0057] 外喷嘴5的台阶孔与内喷嘴6的下端台阶面相匹配且焊接在一起；外喷嘴5的左端偏心孔与接管4的下端相匹配且焊接在一起；

[0058] 喷注体8的台阶孔与外喷嘴5的台阶面相匹配且焊接在一起；喷注体8左端三个盲孔与三个接柱9分别相匹配且焊接在一起。

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