一種用于雙組元姿控推力器的噴注器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于雙組元姿控推力器的噴注器，一種用于航天器用高性能長壽命雙組元推力器的噴注器，屬于航天器推進【技術(shù)領(lǐng)域】，特別適用于航天器姿態(tài)控制雙組元推力器。本發(fā)明的噴注器中接嘴、接板、中接管和內(nèi)噴嘴組成了燃路推進劑通道，通過控制螺旋通道的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)燃路推進劑的流量控制和霧化；接嘴、接板、接管與內(nèi)噴嘴和外噴嘴組成了氧路推進劑通道，通過控制螺旋通道的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)氧路推進劑的流量控制和霧化。
【專利說明】—種用于雙組元姿控推力器的噴注器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于雙組元姿控推力器的噴注器，一種用于航天器用高性能長壽命雙組元推力器的噴注器，屬于航天器推進【技術(shù)領(lǐng)域】，特別適用于航天器姿態(tài)控制雙組元推力器。
【背景技術(shù)】
[0002]雙組元推力器是航天器姿態(tài)控制主要的反作用力執(zhí)行部件，通過噴出高溫、高速燃氣產(chǎn)生推力，進行航天器姿態(tài)控制和軌道轉(zhuǎn)移。其中噴注器是其重要的推進劑組織和霧化裝置，直接影響到性能與壽命。
[0003]長期以來，我國長壽命雙組元姿控推力器性能偏低，真空比沖只有275s左右，嚴重制約了我國雙組元統(tǒng)一推進系統(tǒng)平臺航天器性能的提高。相對國外同類產(chǎn)品真空比沖超過285s的水平，具有較大的差距。同時，為滿足航天器的使用要求，需要推力器具有長達數(shù)十小時的壽命。
[0004]為解決此問題，本發(fā)明提出了一種高性能長壽命雙組元姿控推力器噴注器結(jié)構(gòu)，能夠?qū)㈦p組元姿控推力器的穩(wěn)態(tài)真空比沖超過290s，壽命超過33小時。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種用于雙組元姿控推力器的噴注器。
[0006]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。
[0007]本發(fā)明的一種用于雙組元姿控推力器的噴注器，該噴注器包括接嘴、長塞、接板、接管、外噴嘴、內(nèi)噴嘴、中接管、噴注體和接柱；接柱為三個；長塞為兩個；
[0008]所述的接嘴為臺階狀回轉(zhuǎn)體，回轉(zhuǎn)體上游有一圓錐形空腔，回轉(zhuǎn)體的中心有一通孔，回轉(zhuǎn)體的下游垂直于通孔且過回轉(zhuǎn)體的軸線有一半圓柱形通孔；在回轉(zhuǎn)體的外表面上有一三角形環(huán)槽，三角形環(huán)槽處回轉(zhuǎn)體的的直徑較小；
[0009]所述的長塞為臺階狀回轉(zhuǎn)體，臺階狀回轉(zhuǎn)體直徑大的一端的端面有倒角；
[0010]所述的接板為圓柱體，圓柱體的左端對稱分布有兩個圓柱形第一盲孔，兩個第一盲孔中心的連線經(jīng)過圓柱體左端面的中心；圓柱體的右端中心處有一圓柱形第二盲孔，在圓柱形第二盲孔的一側(cè)有一圓柱形第三盲孔，第二盲孔和第三盲孔的中心連線與兩個第一盲孔的中心連線平行；圓柱體側(cè)面有臺階狀第四第四盲孔和臺階狀第五盲孔；臺階狀第四第四盲孔和臺階狀第五盲孔的軸線共線且與兩個第一盲孔的中心連線平行；臺階狀第四第四盲孔與第二盲孔相通；臺階狀第五盲孔與第三盲孔相通；在圓柱體的右端圍繞第二盲孔均布有三個第六盲孔；
[0011]所述的接管為一圓管，圓管一端有一半圓形缺口；
[0012]所述的外噴嘴為臺階狀回轉(zhuǎn)體，回轉(zhuǎn)體有四個臺階，最右側(cè)兩個臺階之間有一回轉(zhuǎn)斜面；回轉(zhuǎn)體中心有臺階狀通孔，通孔共有三個臺階；最右側(cè)的兩個臺階之間有一回轉(zhuǎn)斜面；回轉(zhuǎn)體最左側(cè)的第一個臺階左端處有一偏心孔，在最左端第二個臺階有一斜通孔，斜通孔與偏心孔相通；在回轉(zhuǎn)體左端第三個臺階的外表面均布三個通孔；三個通孔的軸線與回轉(zhuǎn)體的軸線相交；
[0013]內(nèi)噴嘴為臺階狀回轉(zhuǎn)體,回轉(zhuǎn)體有六個臺階,在最下端兩個臺階之間有回轉(zhuǎn)斜面；回轉(zhuǎn)體中心有臺階通孔，臺階通孔有三個臺階；最下端的兩個臺階之間有回轉(zhuǎn)斜面；在最下端第二個臺階的外表面均布有兩個螺旋通道；
[0014]所述的中接管為臺階狀回轉(zhuǎn)體，回轉(zhuǎn)體有四個臺階，最上端中心處有一盲孔，最上端有半圓柱形缺口，在最下端臺階的外表面有一通孔，通孔軸線與回轉(zhuǎn)體的軸線垂直相交；通孔與盲孔相通；最下端臺階外表面均布有兩個螺旋通道；螺旋通道與通孔相通；
[0015]所述的噴注體為臺階狀回轉(zhuǎn)體，回轉(zhuǎn)體有三個臺階，回轉(zhuǎn)體中心處有臺階狀通孔，通孔有個臺階；從最左端開始，第四個臺階與第五個臺階之間有回轉(zhuǎn)斜面；回轉(zhuǎn)體最左端均布有三個盲孔；；
[0016]所述的接柱為一圓管；圓管上交錯分布有兩組通孔，每組通孔為兩個；兩組通孔的軸線相互垂直且均與圓管的軸線垂直相交；
[0017]接嘴的最右端臺階與接板的第一盲孔相匹配且焊接在一起；
[0018]長塞的上臺階與接板的第四盲孔和第五盲孔相匹配且焊接在一起；
[0019]接管上端與接板的第三盲孔相匹配且焊接在一起，接管上的半圓柱形缺口與接板的第五盲孔相通；
[0020]中接管的上端與接板的第二盲孔相匹配且焊接在一起，中接管上的半圓柱形缺口與接板的第四盲孔相通；
[0021]接柱的左端與接板的第六盲孔相匹配且焊接在一起；
[0022]內(nèi)噴嘴的臺階孔與中接管的下端臺階面相匹配且焊接在一起；
[0023]外噴嘴的臺階孔與內(nèi)噴嘴的下端臺階面相匹配且焊接在一起；外噴嘴的左端偏心孔與接管的下端相匹配且焊接在一起；
[0024]噴注體的臺階孔與外噴嘴的臺階面相匹配且焊接在一起；噴注體左端三個盲孔與三個接柱分別相匹配且焊接在一起。
[0025]有益效果
[0026]本發(fā)明的噴注器中接嘴、接板、中接管和內(nèi)噴嘴組成了燃路推進劑通道，通過控制螺旋通道的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)燃路推進劑的流量控制和霧化；接嘴、接板、接管與內(nèi)噴嘴和外噴嘴組成了氧路推進劑通道，通過控制螺旋通道的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)氧路推進劑的流量控制和霧化。
[0027]本發(fā)明將噴注組件和接板進行分離，中間通過三根接柱支撐連接，降低了推力器工作時安裝法蘭的結(jié)構(gòu)溫度，避免上游電磁閥的過熱，提高了推力器的工作安全性與可靠性。
[0028]本發(fā)明涉及的一種用于雙組元姿控推力器噴注器結(jié)構(gòu)，解決原有的雙組元推力器噴注器存在的不足，通過良好的結(jié)構(gòu)設(shè)計和熱設(shè)計，使推力器比沖指標顯著提高(超過290s以上)，工作安全可靠，點火壽命超過33h，達到推力器在軌15年以上長期工作目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1為本發(fā)明的噴注器的結(jié)構(gòu)示意圖；[0030]圖2為接嘴的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖3為長塞的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖4為接板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖5為接管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖6為外噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖7為內(nèi)噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖8為中接管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖9為噴注體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖10為接柱的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0039]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0040]實施例
[0041]一種用于雙組元姿控推力器的噴注器，如圖1所示，該噴注器包括接嘴1、長塞2、接板3、接管4、外噴嘴5、內(nèi)噴嘴6、中接管7、噴注體8和接柱9 ;接柱9為三個；長塞2為兩個；
[0042]如圖2所示，所述的接嘴I為臺階狀回轉(zhuǎn)體，回轉(zhuǎn)體上游有一圓錐形空腔11，回轉(zhuǎn)體的中心有一通孔12，回轉(zhuǎn)體的下游垂直于通孔12且過回轉(zhuǎn)體的軸線有一半圓柱形通孔13 ;在回轉(zhuǎn)體的外表面上有一三角形環(huán)槽14，三角形環(huán)槽14處回轉(zhuǎn)體的的直徑較??；
[0043]如圖3所示，所述的長塞2為臺階狀回轉(zhuǎn)體，臺階狀回轉(zhuǎn)體直徑大的一端的端面有倒角；
[0044]如圖4所不,所述的接板3為圓柱體,圓柱體的左端對稱分布有兩個圓柱形第一盲孔31，兩個第一盲孔31中心的連線經(jīng)過圓柱體左端面的中心；圓柱體的右端中心處有一圓柱形第二盲孔32,在圓柱形第二盲孔32的一側(cè)有一圓柱形第三盲孔33,第二盲孔32和第三盲孔33的中心連線與兩個第一盲孔31的中心連線平行；圓柱體側(cè)面有臺階狀第四盲孔34和臺階狀第五盲孔35;臺階狀第四第四盲孔34和臺階狀第五盲孔35的軸線共線且與兩個第一盲孔31的中心連線平行；臺階狀第四第四盲孔34與第二盲孔32相通；臺階狀第五盲孔35與第三盲孔33相通；在圓柱體的右端圍繞第二盲孔32均布有三個第六盲孔36 ；
[0045]如圖5所示,所述的接管4為一圓管，圓管一端有一半圓形缺口 ；
[0046]如圖6所示,所述的外噴嘴5為臺階狀回轉(zhuǎn)體，回轉(zhuǎn)體有四個臺階，最右側(cè)兩個臺階之間有一回轉(zhuǎn)斜面；回轉(zhuǎn)體中心有臺階狀通孔，通孔共有三個臺階；最右側(cè)的兩個臺階之間有一回轉(zhuǎn)斜面；回轉(zhuǎn)體最左側(cè)的第一個臺階左端處有一偏心孔，在最左端第二個臺階有一斜通孔，斜通孔與偏心孔相通；在回轉(zhuǎn)體左端第三個臺階的外表面均布三個通孔；三個通孔的軸線與回轉(zhuǎn)體的軸線相交；
[0047]如圖7所示，內(nèi)噴嘴6為臺階狀回轉(zhuǎn)體，回轉(zhuǎn)體有六個臺階，在最下端兩個臺階之間有回轉(zhuǎn)斜面；回轉(zhuǎn)體中心有臺階通孔，臺階通孔有三個臺階；最下端的兩個臺階之間有回轉(zhuǎn)斜面；在最下端第二個臺階的外表面均布有兩個螺旋通道；
[0048]如圖8所示，所述的中接管7為臺階狀回轉(zhuǎn)體，回轉(zhuǎn)體有四個臺階，最上端中心處有一盲孔71，最上端有半圓柱形缺口 72，在最下端臺階的外表面有一通孔73，通孔73軸線與回轉(zhuǎn)體的軸線垂直相交；通孔73與盲孔71相通；最下端臺階外表面均布有兩個螺旋通道74 ;螺旋通道74與通孔73相通；
[0049]如圖9所示，所述的噴注體8為臺階狀回轉(zhuǎn)體，回轉(zhuǎn)體有三個臺階，回轉(zhuǎn)體中心處有臺階狀通孔，通孔有7個臺階；從最左端開始，第四個臺階與第五個臺階之間有回轉(zhuǎn)斜面；回轉(zhuǎn)體最左端均布有三個盲孔；；
[0050]如圖10所示，所述的接柱9為一圓管；圓管上交錯分布有兩組通孔，每組通孔為兩個；兩組通孔的軸線相互垂直且均與圓管的軸線垂直相交；
[0051]接嘴I的最右端臺階與接板3的第一盲孔31相匹配且焊接在一起；
[0052]長塞2的上臺階與接板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上端與接板3的第三盲孔33相匹配且焊接在一起，接管4上的半圓柱形缺口與接板3的第五盲孔35相通；
[0054]中接管7的上端與接板3的第二盲孔32相匹配且焊接在一起，中接管7上的半圓柱形缺口與接板3的第四盲孔34相通；
[0055]接柱9的左端與接板3的第六盲孔36相匹配且焊接在一起；
[0056]內(nèi)噴嘴6的臺階孔與中接管7的下端臺階面相匹配且焊接在一起；
[0057]外噴嘴5的臺階孔與內(nèi)噴嘴6的下端臺階面相匹配且焊接在一起；外噴嘴5的左端偏心孔與接管4的下端相匹配且焊接在一起；
[0058]噴注體8的臺階孔與外噴嘴5的臺階面相匹配且焊接在一起；噴注體8左端三個盲孔與三個接柱9分別相匹配且焊接在一起。
【權(quán)利要求】
1.一種用于雙組元姿控推力器的噴注器，其特征在于:該噴注器包括接嘴(I)、長塞(2)、接板(3)、接管(4)、外噴嘴(5)、內(nèi)噴嘴(6)、中接管(7)、噴注體(8)和接柱(9);接柱(9)為三個；長塞(2)為兩個； 所述的接嘴(I)為臺階狀回轉(zhuǎn)體，回轉(zhuǎn)體上游有一圓錐形空腔，回轉(zhuǎn)體的中心有一通孔，回轉(zhuǎn)體的下游垂直于通孔且過回轉(zhuǎn)體的軸線有一半圓柱形通孔；在回轉(zhuǎn)體的外表面上有一三角形環(huán)槽，三角形環(huán)槽處回轉(zhuǎn)體的的直徑較?。? 所述的長塞(2)為臺階狀回轉(zhuǎn)體，臺階狀回轉(zhuǎn)體直徑大的一端的端面有倒角； 所述的接板(3)為圓柱體，圓柱體的左端對稱分布有兩個圓柱形第一盲孔，兩個第一盲孔中心的連線經(jīng)過圓柱體左端面的中心；圓柱體的右端中心處有一圓柱形第二盲孔，在圓柱形第二盲孔的一側(cè)有一圓柱形第三盲孔，第二盲孔和第三盲孔的中心連線與兩個第一盲孔的中心連線平行；圓柱體側(cè)面有臺階狀第四第四盲孔和臺階狀第五盲孔；臺階狀第四第四盲孔和臺階狀第五盲孔的軸線共線且與兩個第一盲孔的中心連線平行；臺階狀第四第四盲孔與第二盲孔相通；臺階狀第五盲孔與第三盲孔相通；在圓柱體的右端圍繞第二盲孔均布有三個第六盲孔； 所述的接管(4)為一圓管，圓管一端有一半圓形缺口 ； 所述的外噴嘴(5)為臺階狀回轉(zhuǎn)體，回轉(zhuǎn)體有四個臺階，最右側(cè)兩個臺階之間有一回轉(zhuǎn)斜面；回轉(zhuǎn)體中心有臺階狀通孔，通孔共有三個臺階；最右側(cè)的兩個臺階之間有一回轉(zhuǎn)斜面；回轉(zhuǎn)體最左側(cè)的第一個臺階左端處有一偏心孔，在最左端第二個臺階有一斜通孔，斜通孔與偏心孔相通；在回轉(zhuǎn)體左端第三個臺階的外表面均布三個通孔；三個通孔的軸線與回轉(zhuǎn)體的軸線相交； 內(nèi)噴嘴(6)為臺階狀回轉(zhuǎn)體`，回轉(zhuǎn)體有六個臺階，在最下端兩個臺階之間有回轉(zhuǎn)斜面；回轉(zhuǎn)體中心有臺階通孔，臺階通孔有三個臺階；最下端的兩個臺階之間有回轉(zhuǎn)斜面；在最下端第二個臺階的外表面均布有兩個螺旋通道； 所述的中接管(7)為臺階狀回轉(zhuǎn)體，回轉(zhuǎn)體有四個臺階，最上端中心處有一盲孔，最上端有半圓柱形缺口，在最下端臺階的外表面有一通孔，通孔軸線與回轉(zhuǎn)體的軸線垂直相交；通孔與盲孔相通；最下端臺階外表面均布有兩個螺旋通道；螺旋通道與通孔相通； 所述的噴注體(8)為臺階狀回轉(zhuǎn)體，回轉(zhuǎn)體有三個臺階，回轉(zhuǎn)體中心處有臺階狀通孔，通孔有個臺階；從最左端開始，第四個臺階與第五個臺階之間有回轉(zhuǎn)斜面；回轉(zhuǎn)體最左端均布有三個盲孔；； 所述的接柱(9)為一圓管；圓管上交錯分布有兩組通孔，每組通孔為兩個；兩組通孔的軸線相互垂直且均與圓管的軸線垂直相交； 接嘴(I)的最右端臺階與接板(3)的第一盲孔相匹配且焊接在一起； 長塞(2)的上臺階與接板(3)的第四盲孔和第五盲孔相匹配且焊在一起； 接管(4)上端與接板(3)的第三盲孔相匹配且焊接在一起，接管(4)上的半圓柱形缺口與接板(3)的第五盲孔相通； 中接管(7)的上端與接板(3)的第二盲孔相匹配且焊接在一起，中接管(7)上的半圓柱形缺口與接板(3)的第四盲孔相通； 接柱(9)的左端與接板(3)的第六盲孔相匹配且焊接在一起； 內(nèi)噴嘴(6)的臺階孔與中接管(7)的下端臺階面相匹配且焊接在一起；外噴嘴(5)的臺階孔與內(nèi)噴嘴(6)的下端臺階面相匹配且焊接在一起；外噴嘴(5)的左端偏心孔與接管(4)的下端相匹配且焊接在一起； 噴注體(8 )的臺階孔 與外噴嘴(5 )的臺階面相匹配且焊接在一起；噴注體(8 )左端三個盲孔與三個接柱(9)分別相匹配且焊接在一起。
【文檔編號】B64G1/26GK103662095SQ201310714338
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】毛曉芳, 汪鳳山, 張 杰, 王平, 蔡坤, 陳磊, 孫民, 姚兆普, 李驥琦, 楊尚峰, 張鳳, 何孟琪 申請人:北京控制工程研究所