本發(fā)明涉及新型火箭和飛船用系列過氧化氫推力室，屬于液體火箭發(fā)動機技術領域。

背景技術：

經(jīng)過七十多年發(fā)展，世界的火箭和飛船及其發(fā)動機技術取得很大成就。新的發(fā)展方向是研制25次以上重復使用、載人登月登火星等新型火箭和飛船及其適用發(fā)動機。

現(xiàn)在的高壓補燃液氧煤油發(fā)動機和液氧液氫發(fā)動機很先進，但技術難度大。推力室三底二腔和四底三腔結構及數(shù)以千計的噴嘴，加工麻煩、頭部強度不高和較多地增加推力不易。另外，冷凍推進劑使用不太方便，燃燒溫度高達3400-3500℃，液氧不能用作再生冷卻劑，煤油的再生冷卻性能有限，液氫的密度大約只有水的十四分之一。因此，這兩種發(fā)動機并不很適合用于新型火箭。

現(xiàn)在的飛船和衛(wèi)星仍在使用有毒可儲存推進劑發(fā)動機，需要無毒化。

有七十多年研制歷史的過氧化氫發(fā)動機，是用85％、90％、98％等逐步提高濃度的過氧化氫作為氧化劑和再生冷卻劑，用煤油或無毒自燃混合燃料(nhmf)為燃料。雖然有使用無毒可儲存推進劑的優(yōu)點，但由于高濃度過氧化氫安全性未達到足夠高等原因，實際應用不多。為了提高過氧化氫的安全性、使用性和經(jīng)濟性，本人反其道行之，提出使用中等濃度70％至79％過氧化氫的四種火箭推力室。已經(jīng)獲得中國專利授權zl201320842845.6、zl201410071973.4、zl201410246890.4和zl201510012558.6。這些推力室能使發(fā)動機的安全性、綜合性能和應用范圍有較大提高。分解過氧化氫生成的氧氣和水蒸汽有望用于航天員長期飛行的生命維持系統(tǒng)。美中不足的是使用煤油燃料的發(fā)動機比沖數(shù)值偏低，點火起動需借助電火花塞或點火劑，不適合用作飛船和衛(wèi)星的姿態(tài)控制和軌道控制發(fā)動機，且推力室結構在強度等方面不適合超大型發(fā)動機。

技術實現(xiàn)要素：

針對新型火箭和飛船需要更適用的發(fā)動機，還針對高濃度過氧化氫安全性未達到足夠高和中等濃度過氧化氫推力室存在不足，為了滿足需要和彌補不足，本發(fā)明提出新型火箭和飛船用系列過氧化氫推力室。

過氧化氫有兩種：高純度航天級過氧化氫和穩(wěn)定劑多的工業(yè)級過氧化氫。對于同一濃度過氧化氫，航天級比工業(yè)級的安全性差和價格高。例如，中國企業(yè)1千克75％過氧化氫的人民幣價格為工業(yè)級6元和航天級20元。各國的航天動力一直使用航天級高濃度過氧化氫，以便于催化劑床完全分解過氧化氫。使得分解生成氧氣和水蒸汽的混合氣與煤油的氣液燃燒以及液體過氧化氫與無毒自燃混合燃料(nhmf)的液液自燃燃燒都能充分進行。出于對安全性、經(jīng)濟性、使用性和比沖性能的綜合考慮，本發(fā)明折中選取工業(yè)級較高濃度79.1％至84.9％過氧化氫作為氧化劑和再生冷卻劑。

工業(yè)級較高濃度79.1％至84.9％過氧化氫是無色、無氣味和無毒的液體。穩(wěn)定劑含量一般比航天級高出20倍。安全性明顯提高，腐蝕性較低。冰點-25.3--17.7℃，沸點132.2-136.9℃，使用方便。密度高，在溫度25℃的密度為1.3304-1.3598g/cm³。完全分解溫度為483.4-628.5℃，與驅(qū)動渦輪的理想溫度500℃較接近。是火箭推力室身部和隔板的一種良好再生冷卻劑，有較小的再生冷卻溫升20-40℃。供應充足，價格不高。

工業(yè)級較高濃度79.1％至84.9％過氧化氫的先天不足是不利于催化劑床對其完全分解。本發(fā)明順勢而為，設法使得催化劑床在穩(wěn)態(tài)工作時有75％至95％分解率。使得過氧化氫分解溫度可控制在更理想的400-500℃。由于不完全分解過氧化氫生成的富氧氣中有一些未分解過氧化氫，在點火起動和穩(wěn)態(tài)燃燒時宜采用與過氧化氫自燃的無毒自燃混合燃料(nhmf)。相應的燃燒方式是以氣液燃燒為主和液液自燃燃燒為輔的氣液液三流體燃燒方式。當使用煤油或液氫燃料時，是把其中的液液自燃燃燒改為液液受熱汽化燃燒，仍屬于氣液液三流體燃燒。

一種過氧化氫/nhmf姿態(tài)控制微型推力室，由頂蓋、頭殼或頭殼a、單壁身部、氧化劑電磁閥、燃料電磁閥、催化劑床、燃料噴注環(huán)、均流板、法蘭盤、螺栓、螺帽、墊片和密封墊組成，螺接和焊接成一體。頭殼開有沿圓周均布的2至4個富氧氣軸向孔或頭殼a開有中心1個富氧氣軸向孔，頭殼a還開有1個燃料斜孔或燃料噴注環(huán)開有沿圓周均布的2至4個燃料斜孔用來噴注無毒自燃混合燃料(nhmf)，構成兩種孔中心線相交夾角(互擊角)30-60度的氣液互擊噴注器。氧化劑電磁閥和燃料電磁閥的不同開關狀態(tài)組合構成推力室的四種工況：兩種電磁閥同步打開進入雙組元穩(wěn)態(tài)工作狀況，同步關閉結束穩(wěn)態(tài)工況。兩種電磁閥連續(xù)開閉，開和閉的間隔時間為50毫秒，形成長脈沖工況。氧化劑電磁閥常開，燃料電磁閥連續(xù)開閉，開和閉的間隔時間等于或小于20亳秒，形成雙組元燃燒與單組元分解之間連續(xù)轉(zhuǎn)換的獨特短脈沖工況。燃料電磁閥常閉，氧化劑電磁閥連續(xù)開閉，則是單組元脈沖工況。頭殼或頭殼a的內(nèi)部裝有催化劑床，省去以往用的支撐板零件。單壁身部用碳釬維增強復合等耐高溫材料制作。如果是用能夠焊接的耐高溫金屬材料，可以取消法蘭盤螺接結構。

一種過氧化氫/nhmf軌道控制小型推力室，由承力座、錐殼、交錯孔環(huán)、均流板、催化劑床、噴注器盤、燃料集合器、燃料進入管、傳統(tǒng)再生冷卻身部、氧化劑進入管和搭板組成，焊接成一體。噴注器盤開有按同心圓排列和沿圓周均布的富氧氣軸向孔，還開有數(shù)量相同的燃料斜孔用來噴注無毒自燃混合燃料(nhmf)，構成兩種孔互擊角30-60度的氣液互擊噴注器。噴注器盤開有與徑向線平行的輸液孔用于向燃料斜孔輸送燃料。交錯孔環(huán)開有氧化劑軸向孔和燃料徑向孔。噴注器盤支撐催化劑床。

一種設置半敞開式聲腔中型推力室，由承力座、錐殼、直槽聲腔、均流板、催化劑床、噴注器盤、傳統(tǒng)再生冷卻身部、氧化劑進入管、圓錐內(nèi)壁、圓錐外壁、燃料集合器和燃料進入管組成，焊接成一體。噴注器盤開有按同心圓排列和沿圓周均布的富氧氣軸向孔及外圈向外傾斜10-20度并可減小孔徑的富氧氣斜孔，還開有與富氧氣軸向孔互擊角30-60度的燃料斜孔及與富氧氣斜孔互擊角10-30度的外圈燃料孔，構成氣液互擊噴注器。用富氧氣斜孔及其小的互擊角，是為了縮小聲腔外的回流區(qū)和降低回流燃氣溫度，防止燒壞回流區(qū)零件。噴注器盤開有與徑向線平行的輸液孔和輸液深孔，用于向燃料斜孔和外圈燃料孔輸送燃料。噴注器盤、催化劑床和均流板連在一起，增大噴注器盤的剛度和強度。半敞開式直槽聲腔的深聲腔槽和淺聲腔槽沿圓周相間排列并在實體部分開有供液體流過的過氧化氫軸向孔和燃料徑向孔。深聲腔槽用來抑制一階切向聲學振動和淺聲腔槽用來抑制一階徑向聲學振動。此推力室和前兩種有催化劑床的推力室都由擠壓式供應系統(tǒng)供應氧化劑和燃料。燃料斜孔和外圈燃料孔噴注無毒自燃混合燃料(nhmf)，或者先噴注nhmf工作1-5秒后無時間間隔地切換成噴注煤油。由此構成擠壓式過氧化氫/nhmf或煤油有聲腔中型推力室。

該中型推力室作結構變動：取消催化劑床和均流板，去掉直槽聲腔的氧化劑軸向孔而成為直槽聲腔a，承力座改為帶進氣管承力座，圓錐外壁開有沿圓周均布的流動孔而成為圓錐外壁a，增設氧化劑輸出集合器和氧化劑輸出管。燃料斜孔和外圈燃料孔還可噴注液氫。這種推力室及下面的超大型和大型推力室，都把具有相同特點的催化劑床從推力室轉(zhuǎn)移到供應系統(tǒng)的反應器內(nèi)。催化分解過氧化氫生成不完全分解產(chǎn)物的全部或一部分用來驅(qū)動渦輪，然后全部經(jīng)由進氣管進入推力室。由此構成泵壓式過氧化氫/nhmf或煤油或液氫有聲腔中型推力室。

一種設置再生冷卻隔板的超大型推力室，由承力座、多孔錐殼、外錐殼、富氧氣導管、有孔承力連接件、有孔第二承力連接件、有徑向孔連接環(huán)、大直徑噴注器盤、燃料噴注環(huán)、燃料噴注弧段組、徑向條狀蓋板組、再生冷卻隔板、前連接內(nèi)壁、有孔搭板、燃料集合器、燃料進入管、氧化劑輸出集合器、氧化劑輸出管、傳統(tǒng)再生冷卻身部和氧化劑進入管組成，焊接成一體。大直徑噴注器盤分為中心圓形區(qū)、六個扇形區(qū)和十二個外扇形區(qū)。各區(qū)內(nèi)按同心圓開有富氧氣軸向孔、隔板兩邊軸向孔和外圈軸向孔。燃料噴注環(huán)和燃料噴注弧段組雙排開有燃料斜孔、外圈燃料孔和隔板兩邊燃料孔，用來噴注無毒自燃混合燃料(nhmf)，或者先噴注nhmf工作1-5秒后無時間間隔地切換成噴注煤油。燃料斜孔與富氧氣軸向孔的互擊角30-60度，隔板兩邊燃料孔與隔板兩邊軸向孔及外圈燃料孔與外圈軸向孔的互擊角10-30度，構成氣液互擊噴注器。隔板兩邊軸向孔與富氧氣軸向孔的孔徑可相等可不相等，外圈軸向孔比富氧氣軸向孔的孔徑小，外圈燃料孔比燃料斜孔的孔徑小。再生冷卻隔板用來抑制高頻不穩(wěn)定燃燒和減小一階切向、一階徑向、二階切向等聲學振動。隔板兩邊燃料孔與隔板兩邊軸向孔有小互擊角形成液相分區(qū)，有助于增強用隔板的減振效果和減小一階縱向聲學振動。多孔錐殼沿圓周均勻開有與有孔承力連接件的榫頭和有孔第二承力連接件的榫頭a相配的弧段通孔組，還布滿垂直于外表面的輸氣整流孔而成為富氧氣整流柵。多孔錐殼和外錐殼之間是富氧氣集合器。大直徑噴注器盤開有圓周槽、徑向槽組和弧段槽組，用來向燃料斜孔、外圈燃料孔和隔板兩邊燃料孔輸送燃料。傳統(tǒng)再生冷卻身部的再生冷卻劑，一部分進入再生冷卻隔板進行再生冷卻，另一部分從有孔搭板開的分流孔分流。由此構成過氧化氫/nhmf或煤油有隔板超大型推力室。

該超大型推力室的再生冷卻隔板是由內(nèi)周向隔板、三塊進液徑向長隔板、三塊出液徑向長隔板、外周向隔板、六塊進液徑向短隔板、六個三面外壁、六個外圈三面外壁、六個外圈兩面外壁、三個出液集合器、三個進液集合器和六個第二進液集合器組成，焊接成一體。內(nèi)周向隔板和外周向隔板的外表面及進液徑向短隔板的一面開有淺平行槽。進液徑向長隔板的兩面都銑有一段淺平行槽和另一段平行槽。出液徑向長隔板的兩面都銑有一段淺平行槽和另一段深平行槽，外周向隔板開有六個長缺口用來在組裝時放置三塊進液徑向長隔板和三塊出液徑向長隔板。進液徑向長隔板和出液徑向長隔板都在端頭設有小榫頭組用來在組裝時嵌入內(nèi)周向隔板的各個淺平行槽。在中間靠端部設置管嘴的出液集合器、進液集合器和第二進液集合器都由兩半個零件對合而成。淺平行槽、平行槽和深平行槽的深度為1∶2∶3，槽的數(shù)量、高度和間距相同，各條槽各自相通成為從進液到出液的流動多通道。隔板高度宜用80-100亳米，由此構成一種再生冷卻十九區(qū)隔板。

該超大型推力室作結構小改動：取消有徑向孔連接環(huán)和有孔搭板而改設連接集液環(huán)，把與三塊出液徑向長隔板配套的出液集合器改為管嘴縮短的出液集合器a，把與三塊進液徑向長隔板配套的進液集合器改為管嘴延長的進液集合器a，同樣地把與六塊進液徑向短隔板配套的第二進液集合器改為管嘴延長的第二進液集合器a。由此使得對再生冷卻隔板進行再生冷卻的過氧化氫改為液氫?；蛘呤墙Y構不變?nèi)杂眠^氧化氫對再生冷卻隔板進行再生冷卻。燃料斜孔、外圈燃料孔和隔板兩邊燃料孔噴注的燃料由nhmf或煤油改為液氫。由此構成用液氫或過氧化氫冷卻隔板的過氧化氫/液氫超大型推力室。

該超大型推力室保持結構不變。燃料斜孔、外圈燃料孔和隔板兩邊燃料孔噴注無毒自燃混合燃料(nhmf)，或者先噴注nhmf工作1-5秒后無時間間隔地切換成噴注煤油。工作100-130秒后在飛行中間點切換成噴注液氫。后一切換的前一種燃料斷流和液氫進入有0.1-0.5秒的時間間隔，以防止低溫液氫凍住常溫的nhmf或煤油。由此構成過氧化氫/切換燃料有隔板超大型推力室。

該超大型推力室做小的結構變動：把與三塊出液徑向長隔板配套的出液集合器改為管嘴縮短的出液集合器a，把與三塊進液徑向長隔板配套的進液集合器改為管嘴延長的進液集合器a，同樣地把與六塊進液徑向短隔板配套的第二進液集合器改為管嘴延長的第二進液集合器a，增設隔板氧化劑集合器和隔板氧化劑進入管。過氧化氫的10％至30％進入隔板氧化劑進入管和其余過氧化氫進入氧化劑進入管。有孔搭板a上沿圓周均勻開的輸液孔把完成冷卻后的兩路氧化劑匯合一起輸送到氧化劑輸出集合器a。由此構成一種過氧化氫并聯(lián)冷卻身部和隔板超大型推力室。

該超大型推力室做縮小的兩處結構變動：一是再生冷卻隔板取消外周向隔板、六塊進液徑向短隔板、六個第二進液集合器、六個外圈三面外壁、六個外圈兩面外壁等零件，去掉進液徑向長隔板中有平行槽的一段和出液徑向長隔板中有深平行槽的一段，成為再生冷卻七區(qū)隔板。二是大直徑噴注器盤取消十二個外圈扇形區(qū)而成為較大直徑噴注器盤，相應取消有孔第二承力連接件。六個扇形區(qū)外圈不在隔板邊的隔板兩邊軸向孔改為外圈軸向孔并用配對的外圈燃料孔。燃料斜孔、外圈燃料孔和隔板兩邊燃料孔噴注的nhmf或煤油可換成液氫。由此構成過氧化氫/nhmf或煤油或液氫或切換燃料有隔板大型推力室。

以上各種推力室的氣液互擊噴注器使得工業(yè)級79.1％至84.9％過氧化氫的不完全分解產(chǎn)物與nhmf或煤油或液氫在互擊霧化混合后能充分進行氣液液三流體燃燒。當然，還可采用其它型式噴注器，如自擊互擊噴注器。

以上各種推力室的傳統(tǒng)再生冷卻身部，是從銑直槽、銑螺旋槽、直管束式、螺旋管束式、波紋板釬焊、沖坑點焊等傳統(tǒng)結構中選擇而成。工業(yè)級79.1％至84.9％過氧化氫從傳統(tǒng)再生冷卻身部的冷卻通道流過，進行再生冷卻。這種過氧化氫還用作再生冷卻隔板的再生冷卻劑。

以上前三種推力室的催化劑床和其它推力室供應系統(tǒng)反應器內(nèi)的催化劑床，過氧化氫分解率控制在75％至95％或者實際分解溫度為400-500℃。少的銀網(wǎng)層數(shù)和大的流量強度對應著低的分解率和分解溫度。對于用煤油或液氫的推力室，實際分解溫度取高些的500℃，以利于煤油和液氫的汽化燃燒。

以上各種推力室用到的無毒自燃混合燃料(nhmf)，必須保證在容器內(nèi)存放兩年不沉淀變質(zhì)。

本發(fā)明新型火箭和飛船用系列過氧化氫推力室的有益效果和優(yōu)點是：

1.系列過氧化氫推力室包括姿控微型(推力室直徑dc＜40mm和推力f＜200n)、軌控小型(dc＝40-150mm和f＜2噸)、有聲腔中型(dc＝150-300mm和f＝2-30噸)、有隔板大型(dc＝300-800mm和f＝30-200噸)和有隔板超大型(dc＝1100-1800mm和f＝400-1000噸)。是涵蓋各種用途液體火箭發(fā)動機的推力室。

2.推進劑無毒和有95％至100％可儲存成分(用液氫時其在推進劑中的質(zhì)量含量只有4.5-5％)，所用過氧化氫的冰點-25.3--17.7℃，使用方便。

3.工業(yè)級較高濃度79.1％至84.9％過氧化氫用作氧化劑和再生冷卻劑，既安全可靠，又經(jīng)濟適用。航天用過氧化氫采用高純度航天級和高濃度85％至98％的兩個傳統(tǒng)被打破。

4.催化劑床的過氧化氫分解率控制在75％至95％和實際分解溫度為400-500℃，既便于催化劑床的研制，提高催化劑床的工作可靠性和延長壽命，又能保證推力室氣液液三流體燃燒完全和利于渦輪泵工作。

5.燃燒溫度低達2228-2430℃，過氧化氫實際分解溫度400-500℃，再生冷卻溫升20-40℃，推力室工作條件大為改善，技術難度較小，研制進度相對較快，工作可靠性提高。為火箭發(fā)動機能重復使用25-200次打下技術基礎。

6.給出含多孔錐殼的雙錐殼結構，對導入的富氧氣進行集合和整流。有雙錐殼、雙或單承力連接件和厚噴注器盤的高強度頭部，提高推力室工作可靠性。給出再生冷卻十九區(qū)隔板結構，能有效抑制高頻不穩(wěn)定燃燒。還給出適用于中型推力室的半敞開式聲腔結構、氣液互擊噴注器等。這些新技術的通用性好。

7.以性能最低的過氧化氫下限濃度進行計算。79.1％過氧化氫/航天煤油推力室，混合比取理論混合比9.09，室壓20mpa的密度比沖高達321s.g/cm³，地面比沖255.5s也不低。79.1％過氧化氫/液氫推力室，混合比取理論混合比21.36，噴管面積比70的真空比沖313s和密度比沖232.4s.g/cm³都較高。79.1％過氧化氫/切換燃料推力室，由高密度比沖向較高真空比沖轉(zhuǎn)換，推進性能好。

本發(fā)明的姿控微型、軌控小型和有聲腔中型推力室主要適用于包括登月艙和登火星艙的上升和下降發(fā)動機在內(nèi)的飛船和衛(wèi)星飛行控制發(fā)動機，也可用作上面級火箭的游動發(fā)動機和火箭飛機的發(fā)動機。有隔板大型和超大型推力室主要適用于25次以上重復使用、載人登月登火星等新型火箭的助推、一級、二級、芯一級等發(fā)動機，也可用作航空航天結合一體飛行器和一次性經(jīng)濟適用火箭的發(fā)動機。

附圖說明

圖1一種過氧化氫/nhmf姿態(tài)控制微型推力室簡圖

圖1-1側(cè)視圖

圖1-2頭殼與相鄰零件組合圖

圖1-3只有一個噴注單元的頭殼圖

圖2一種過氧化氫/nhmf軌道控制小型推力室簡圖

圖2-1側(cè)視圖

圖2-2噴注器盤和交錯孔環(huán)的組合圖

圖3一種設置半敞開式聲腔中型推力室頭部簡圖

圖3-1側(cè)視圖

圖3-2噴注器盤和直槽聲腔的組合圖

圖3-3圖3-2的a-a剖面

圖4泵壓式過氧化氫/nhmf或煤油或液氫有聲腔中型推力室頭部側(cè)視四分之一剖面圖

圖5一種設置再生冷卻隔板超大型推力室頭部簡圖

圖5-1側(cè)視四分之一剖面圖(圖5-3的a-a剖面)

圖5-2隔板進液處局部剖面圖

圖5-3噴注器盤和再生冷卻隔板組合圖的三分之一

圖6再生冷卻十九區(qū)隔板橫剖面圖的三分之一

圖7用液氫冷卻隔板的過氧化氫/液氫超大型推力室簡圖

圖7-1側(cè)視剖面局部圖

圖7-2隔板出液處局部剖面圖

圖8過氧化氫并聯(lián)冷卻身部和隔板超大型推力室簡圖

圖8-1側(cè)視剖面局部圖

圖8-2隔板出液處局部剖面圖

圖9過氧化氫/nhmf或煤油或液氫或切換燃料有隔板大型推力室頭部簡圖的三分之一

具體實施方式

圖1至圖9是本發(fā)明新型火箭和飛船用系列過氧化氫推力室的優(yōu)選實施例。

如圖1所示，一種過氧化氫/nhmf姿態(tài)控制微型推力室，由頂蓋1、頭殼2或頭殼a2a、單壁身部3、氧化劑電磁閥4、燃料電磁閥5、催化劑床6、燃料噴注環(huán)7、均流板8、法蘭盤9，螺栓10、螺帽11、墊片12和密封墊13組成，螺接和焊接成一體。催化劑床6通過改變銀網(wǎng)層數(shù)和流強對工業(yè)級79.1％至84.9％過氧化氫的分解率控制在75％至95％，頭殼2開有沿圓周均布的2至4個富氧氣軸向孔14或頭殼a2a開有中心1個富氧氣軸向孔14，頭殼a2a還開有1個燃料斜孔15或燃料噴注環(huán)7開有沿圓周均布的2至4個燃料斜孔15用來噴注無毒自燃混合燃料(nhmf)，富氧氣軸向孔14與燃料斜孔15的互擊角30-60度構成氣液互擊噴注器，氧化劑電磁閥4和燃料電磁閥5的不同開關狀態(tài)組合構成推力室的穩(wěn)態(tài)、長脈沖、短脈沖、單組元脈沖等四種工況，頭殼2或頭殼2a的內(nèi)部裝有催化劑床6并對其支撐，單壁身部3用碳釬維增強復合等耐高溫材料制作。

如圖2所示，一種過氧化氫/nhmf軌道控制小型推力室，由承力座16、錐殼17、交錯孔環(huán)18、均流板8、催化劑床6、噴注器盤19、燃料集合器20、燃料進入管21、傳統(tǒng)再生冷卻身部22、氧化劑進入管23和搭板24組成，焊接成一體。催化劑床6通過改變銀網(wǎng)層數(shù)和流強對工業(yè)級79.1％至84.9％過氧化氫的分解率控制在75％至95％，噴注器盤19開有按同心圓排列和沿圓周均布的富氧氣軸向孔14及用來噴注無毒自燃混合燃料(nhmf)的燃料斜孔15，燃料斜孔15和富氧氣軸向孔14的數(shù)量相同和互擊角30-60度構成氣液互擊噴注器，噴注器盤19開有與徑向線平行的輸液孔25用于向燃料斜孔15輸送燃料，交錯孔環(huán)18開有氧化劑軸向孔26和燃料徑向孔27，噴注器盤19支撐催化劑床6，傳統(tǒng)再生冷卻身部22的冷卻通道28流過的是工業(yè)級79.1％至84.9％過氧化氫。

如圖3和圖2的身部所示，一種設置半敞開式聲腔中型推力室，由承力座16、錐殼17、直槽聲腔29、均流板8、催化劑床6、噴注器盤19、傳統(tǒng)再生冷卻身部22、氧化劑進入管23、圓錐內(nèi)壁30、圓錐外壁31、燃料集合器20和燃料進入管21組成，焊接成一體。催化劑床6通過改變銀網(wǎng)層數(shù)和流強對工業(yè)級79.1％至84.9％過氧化氫的分解率控制在75％至95％，噴注器盤19開有按同心圓排列和沿圓周均布的富氧氣軸向孔14和外圈向外傾斜10-20度并可減小孔徑的富氧氣斜孔32，噴注器盤19還開有燃料斜孔15和外圈燃料孔15a用來噴注無毒自燃混合燃料(nhmf)或者先噴注nhmf工作1-5秒后無時間間隔地切換成噴注煤油，燃料斜孔15與富氧氣軸向孔14的互擊角30-60度及外圈燃料孔15a與富氧氣斜孔32的互擊角10-30度構成氣液互擊噴注器，噴注器盤19開有與徑向線平行的輸液孔25和輸液深孔33用于向燃料斜孔15和外圈燃料孔15a輸送燃料，直槽聲腔29沿圓周相間開有深聲腔槽34和淺聲腔槽35并在深聲腔槽34的外側(cè)開有氧化劑軸向孔26和在淺聲腔槽35的背后開有燃料徑向孔27，推力室直徑dc大于聲腔槽內(nèi)徑d1和小于聲腔槽外徑d2而使直槽聲腔29成為半敞開式聲腔，噴注器盤19、催化劑床6和均流板8連在一起，傳統(tǒng)再生冷卻身部22的冷卻通道28流過的是工業(yè)級79.1％至84.9％過氧化氫，由此構成擠壓式過氧化氫/nhmf或煤油有聲腔中型推力室。

如圖4和圖3所示，一種設置半敞開式聲腔中型推力室，取消催化劑床6和均流板8，去掉直槽聲腔29的氧化劑軸向孔26而成為直槽聲腔a29a，承力座16改為帶進氣管承力座36，圓錐外壁31開有沿圓周均布的流動孔37而成為有孔圓錐外壁31a，增設氧化劑輸出集合器38和氧化劑輸出管39，燃料斜孔15和外圈燃料孔15a還可噴注液氫，由此構成泵壓式過氧化氫/nhmf或煤油或液氫有聲腔中型推力室。

如圖5和圖2的身部所示，一種設置再生冷卻隔板超大型推力室，由承力座a16a、多孔錐殼40、外錐殼41、富氧氣導管42、有孔承力連接件43、有孔第二承力連接件43a、有徑向孔連接環(huán)44、大直徑噴注器盤45、燃料噴注環(huán)7、燃料噴注弧段組46、徑向條狀蓋板組47、再生冷卻隔板48、前連接內(nèi)壁49、有孔搭板50、燃料集合器20、燃料進入管21、氧化劑輸出集合器38、氧化劑輸出管39、傳統(tǒng)再生冷卻身部22和氧化劑進入管23組成，焊接成一體。大直徑噴注器盤45分為中心圓形區(qū)51、六個扇形區(qū)52和十二個外扇形區(qū)53并在各區(qū)內(nèi)按同心圓開有孔徑5-10mm的富氧氣軸向孔14、隔板兩邊軸向孔14a和外圈軸向孔14b用來噴注工業(yè)級79.1％至84.9％過氧化氫分解率為75％至95％的渦輪后富氧氣，燃料噴注環(huán)7和燃料噴注弧段組46雙排開有孔徑不大于2mm的燃料斜孔15、外圈燃料孔15a和隔板兩邊燃料孔15b用來噴注無毒自燃混合燃料(nhmf)或者先噴注nhmf工作1-5秒后無時間間隔地切換成噴注煤油，燃料斜孔15與富氧氣軸向孔14的互擊角30-60度而隔板兩邊燃料孔15b與隔板兩邊軸向孔14a及外圈燃料孔15a與外圈軸向孔14b的互擊角10-30度構成氣液互擊噴注器，多孔錐殼40沿圓周均勻開有與有孔承力連接件43的榫頭54和有孔第二承力連接件43a的榫頭a54a相配的弧段通孔組55并布滿垂直于外表面的輸氣整流孔56，大直徑噴注器盤45開有圓周槽57、弧段槽組58和徑向槽組59用來向燃料斜孔15、外圈燃料孔15a和隔板兩邊燃料孔15b輸送燃料，傳統(tǒng)再生冷卻身部22的冷卻通道28流過的工業(yè)級79.1％至84.9％過氧化氫中一部分進入再生冷卻隔板48進行再生冷卻和另一部分從有孔搭板50開的沿圓周均布分流孔60分流，由此構成過氧化氫/nhmf或煤油有隔板超大型推力室。

如圖6和圖5所示，一種設置再生冷卻隔板超大型推力室，再生冷卻隔板48是由內(nèi)周向隔板61、三塊進液徑向長隔板62、三塊出液徑向長隔板63、外周向隔板64、六塊進液徑向短隔板65、六個三面外壁66、六個外圈三面外壁67、六個外圈兩面外壁68、三個出液集合器69、三個進液集合器70和六個第二進液集合器71焊接成一體，內(nèi)周向隔板61和外周向隔板64的外表面及進液徑向短隔板65的一面開有淺平行槽72，進液徑向長隔板62的兩面都銑有一段淺平行槽72和另一段平行槽72a，出液徑向長隔板63的兩面都銑有一段淺平行槽72和另一段深平行槽72b，外周向隔板64開有六個長缺口73用來在組裝時放置三塊進液徑向長隔板62和三塊出液徑向長隔板63，進液徑向長隔板62和出液徑向長隔板63的端頭都設有小榫頭組74用來在組裝時嵌入內(nèi)周向隔板61的各個淺平行槽72，在中間靠端部設置管嘴的出液集合器69、進液集合器70和第二進液集合器71都由兩半個零件對合而成，淺平行槽72、平行槽72a和深平行槽72b的深度為1∶2∶3及槽的數(shù)量、高度和間距相同且各條槽各自相通成為從進液到出液的流動多通道，隔板高度宜用80-100mm，由此構成一種再生冷卻十九區(qū)隔板。

如圖7和圖5所示，一種設置再生冷卻隔板超大型推力室，取消有徑向孔連接環(huán)44和有孔搭板50而改設連接集液環(huán)75，把與三塊出液徑向長隔板63配套的出液集合器69改為管嘴縮短的出液集合器a69a，把與三塊進液徑向長隔板62配套的進液集合器70改為管嘴延長的進液集合器a70a，同樣地把與六塊進液徑向短隔板65配套的第二進液集合器71改為管嘴延長的第二進液集合器a71a，使得對再生冷卻隔板48進行再生冷卻的過氧化氫改為液氫，或者是結構不變?nèi)杂眠^氧化氫對再生冷卻隔板48進行再生冷卻，燃料斜孔15、外圈燃料孔15a和隔板兩邊燃料孔15b噴注的燃料由nhmf或煤油改為液氫，由此構成用液氫或過氧化氫冷卻隔板的過氧化氫/液氫超大型推力室。

如圖5所示，一種設置再生冷卻隔板超大型推力室，燃料斜孔15、外圈燃料孔15a和隔板兩邊燃料孔15b噴注無毒自燃混合燃料(nhmf)或者先噴注nhmf工作1-5秒后無時間間隔地切換成噴注煤油，工作100-130秒后切換成噴注液氫，后一切換的前一種燃料斷流和液氫進入有0.1-0.5秒的時間間隔，由此構成過氧化氫/切換燃料有隔板超大型推力室。

如圖8和圖5所示，一種設置再生冷卻隔板超大型推力室，把與三塊出液徑向長隔板63配套的出液集合器69改為管嘴縮短的出液集合器a69a，把與三塊進液徑向長隔板62配套的進液集合器70改為管嘴延長的進液集合器a70a，同樣地把與六塊進液徑向短隔板65配套的第二進液集合器71改為管嘴延長的第二進液集合器a71a，增設隔板氧化劑集合器76和隔板氧化劑進入管77，使得79.1％至84.9％過氧化氫中的10％至30％進入隔板氧化劑進入管77和其余過氧化氫進入氧化劑進入管23，有孔搭板50a上沿圓周均勻開的輸液孔60a把完成冷卻后的兩路氧化劑匯合一起輸送到氧化劑輸出集合器a38a，由此構成一種過氧化氫并聯(lián)冷卻身部和隔板超大型推力室。

如圖9和圖6所示，一種設置再生冷卻隔板超大型推力室，再生冷卻隔板48取消外周向隔板64、六塊進液徑向短隔板65、六個第二進液集合器71、六個外圈三面外壁67、六個外圈兩面外壁68等零件，去掉進液徑向長隔板62中有平行槽72a的一段成為與進液集合器b70b相配的進液徑向隔板62a，去掉出液徑向長隔板63中有深平行槽72b的一段成為與出液集合器b69b相配的出液徑向隔板63a，由此成為一種再生冷卻七區(qū)隔板78，大直徑噴注器盤45取消十二個外圈扇形區(qū)51成為較大直徑噴注器盤45a并相應取消有孔第二承力連接件43a，六個扇形區(qū)52外圈不再在隔板邊的隔板兩邊軸向孔14a改為外圈軸向孔14b并用配對的外圈燃料孔15a，燃料斜孔15、外圈燃料孔15a和隔板兩邊燃料孔15b噴注的nhmf或煤油可換成液氫，由此構成過氧化氫/nhmf或煤油或液氫或切換燃料有隔板大型推力室。