1.本实用新型涉及航天航空技术领域,具体为一种液体火箭冷却螺旋通道喷管。
背景技术:2.液体火箭发动机燃烧室的燃烧产物温度高达3000-4000k,在发动机的喷管部分,高温燃气经喉部加速后从喷管中高速冲出,经过喉部的燃气速度快,热流密度高,喷管结构热防护就变得尤为重要。
3.根据公开号cn109915282b应用于火箭基组合循环发动机的自适应火箭喷管,包括喷管本体,喷管本体上设有补流抽吸通道和气动突片通道,现有的火箭喷管在运用时,其喷管的中间细小两端粗大,使得火箭在发射升空时,其阻力较大,增加燃料的消耗,其次,现有的火箭喷管在运行时会产生高温,其温度长时间与水冷管道的冷却液发射温度传递,长时间使得冷却液温度逐渐变成温和状态,冷却液对喷管冷却效率有限,达不到预期的冷却效果。
技术实现要素:4.针对现有技术的不足,本实用新型提供了一种液体火箭冷却螺旋通道喷管,旨在解决现有技术中,火箭喷管在上升期间受到空气阻力,继而增加燃料的消耗和冷却液中和之后无法继续对高温中和的问题。
5.为了解决上述技术问题,本实用新型提供了如下的技术方案:
6.一种液体火箭冷却螺旋通道喷管,包括:
7.喉部,为新型液体火箭冷却螺旋通道喷管主体;
8.扩张段和收敛段,其分别设置于所述喉部的两端;
9.导通部,其设置于所述扩张段的一端;
10.空气导流板,其设置于所述导通部的外表面;
11.空气导流槽,其设置于所述空气导流板的外表面;
12.通管,其分别设置于所述扩张段、收敛段和喉部的内壁;
13.导热相变层,其设置于所述通管的内壁;
14.制冷板,其安装于所述通管的内部上方和内部下方;
15.弧形导流线,其分别设置于所述收敛段和扩张段的外表面。
16.优选的,所述喉部还包括:
17.导通口,其设置于所述导通部的外表面,且所述导通口与通管相连通;
18.集液环,其设置于所述收敛段的一端;
19.进液管,其设置于所述集液环的顶部和底部。
20.优选的,所述喉部还包括:
21.所述弧形导流线设置有多组,且所述弧形导流线分别环绕设置于所述收敛段和扩张段的外表面。
22.优选的,所述喉部还包括:
23.所述导热相变层设置有多组,且所述导热相变层分别与所述收敛段和扩张段的内壁接触。
24.优选的,所述喉部还包括:
25.所述制冷板设置有多组,且所述制冷板从左到右等距排布。
26.优选的,所述喉部还包括:
27.所述空气导流槽设置有多组,且所述空气导流槽环绕设置于所述空气导流板的外表面。
28.本实用新型实施例提供了一种液体火箭冷却螺旋通道喷管,具备以下有益效果:喷管内部的热量通过导热相变层的作用,将热量快速传递至通管内部,高温热量与冷却液接触,快速中和其热量,使得喷管温度快速降低,其通过通管内部的制冷板作用,使得冷却液一直能够处低温的状态,继而对高温中和持续时间长,有效的解决冷却液中和之后无法继续对高温中和的问题。
29.1、通过设置弧形导流线、空气导流板和空气导流槽,在火箭喷管上升期间,其空气通过空气导流板达到减少空气对喷管的阻力,其空气导流板表面设置有空气导流槽,进一步减少空气对喷管的阻力,其通过弧形导流线,使得空气流通畅通,进一步减少收敛段和扩张段的阻力,有效的解决火箭喷管在上升期间受到空气阻力,继而增加燃料的消耗的问题。
30.2、通过设置导热相变层和制冷板,喷管内部的热量通过导热相变层的作用,将热量快速传递至通管内部,高温热量与冷却液接触,快速中和其热量,使得喷管温度快速降低,其通过通管内部的制冷板作用,使得冷却液一直能够处低温的状态,继而对高温中和持续时间长,有效的解决冷却液中和之后无法继续对高温中和的问题。
附图说明
31.附图用来提供对本实用新型的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
32.图1是本实用新型结构示意图;
33.图2是本实用新型空气导流板结构示意图;
34.图3是本实用新型收敛段正剖结构示意图;
35.图4是本实用新型图3中a处的放大结构示意图。
36.图中:1、喉部;2、收敛段;3、扩张段;4、导通部;5、空气导流板;6、弧形导流线;7、空气导流槽;8、集液环;9、进液管;10、导通口;11、通管;12、导热相变层;13、制冷板。
具体实施方式
37.以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
38.实施例:如图1所示,一种液体火箭冷却螺旋通道喷管,包括:喉部1,为新型液体火箭冷却螺旋通道喷管主体;扩张段3和收敛段2,其分别设置于喉部1的两端;集液环8,便于冷却液的存放,其设置于收敛段2的一端;进液管9,通过进液管9加入冷却液,便于对冷却液进行及时补充,其设置于集液环8的顶部和底部。
39.如图2所示,一种液体火箭冷却螺旋通道喷管,包括:导通部4,其设置于扩张段3的一端;空气导流板5,减少喷管在上升期间的空气阻力,其设置于导通部4的外表面;空气导流槽7,与空气导流板5的配合,进一步减少空气对喷管的阻力,便于节省燃料的消耗,其设置于空气导流板5的外表面。
40.如图3所示,一种液体火箭冷却螺旋通道喷管,包括:导通口10,使用完成的冷却液通过导通口10进行更换,其设置于导通部4的外表面,且导通口10与通管11相连通;通管11,便于冷却液在内部移动,增加与热源的接触效率,使得喷管温度快速降低,其分别设置于扩张段3、收敛段2和喉部1的内壁。
41.如图4所示,一种液体火箭冷却螺旋通道喷管,包括:导热相变层12,将喷管内部的温度传递至通管11的内部并与冷却液快速接触,其设置于通管11的内壁;制冷板13,使得通管11内部的冷却液可以长时间使用,提高降温的效果,其安装于通管11的内部上方和内部下方。
42.工作原理:首先,在火箭喷管上升时,其空气通过空气导流板5达到减少空气对喷管的阻力,其空气导流板5表面设置有空气导流槽7,进一步减少空气对喷管的阻力,其通过弧形导流线6,使得空气流通畅通,进一步减少收敛段2和扩张段3的阻力,其次,在喷管处于高温状态需要降温时,喷管内部的热量通过导热相变层12的作用,将热量快速传递至通管11内部,高温热量与冷却液接触,快速中和其热量,使得喷管温度快速降低,其通过通管11内部的制冷板13作用,使得冷却液一直能够处低温的状态,继而对高温中和持续时间长,操作人员通过导通口10将冷却完成的冷却液进行更换,其次通过进液管9,对集液环8内部加入冷却液即可。
技术特征:1.一种液体火箭冷却螺旋通道喷管,其特征在于,包括:喉部(1),为新型液体火箭冷却螺旋通道喷管主体;扩张段(3)和收敛段(2),其分别设置于所述喉部(1)的两端;导通部(4),其设置于所述扩张段(3)的一端;空气导流板(5),其设置于所述导通部(4)的外表面;空气导流槽(7),其设置于所述空气导流板(5)的外表面;通管(11),其分别设置于所述扩张段(3)、收敛段(2)和喉部(1)的内壁;导热相变层(12),其设置于所述通管(11)的内壁;制冷板(13),其安装于所述通管(11)的内部上方和内部下方;弧形导流线(6),其分别设置于所述收敛段(2)和扩张段(3)的外表面。2.根据权利要求1所述的液体火箭冷却螺旋通道喷管,其特征在于,所述喉部(1)还包括:导通口(10),其设置于所述导通部(4)的外表面,且所述导通口(10)与通管(11)相连通;集液环(8),其设置于所述收敛段(2)的一端;进液管(9),其设置于所述集液环(8)的顶部和底部。3.根据权利要求1所述的液体火箭冷却螺旋通道喷管,其特征在于,所述喉部(1)还包括:所述弧形导流线(6)设置有多组,且所述弧形导流线(6)分别环绕设置于所述收敛段(2)和扩张段(3)的外表面。4.根据权利要求1所述的液体火箭冷却螺旋通道喷管,其特征在于,所述喉部(1)还包括:所述制冷板(13)设置有多组,且所述制冷板(13)从左到右等距排布。5.根据权利要求1所述的液体火箭冷却螺旋通道喷管,其特征在于,所述喉部(1)还包括:所述空气导流槽(7)设置有多组,且所述空气导流槽(7)环绕设置于所述空气导流板(5)的外表面。6.根据权利要求1所述的液体火箭冷却螺旋通道喷管,其特征在于,所述喉部(1)还包括:所述导热相变层(12)设置有多组,且所述导热相变层(12)分别与所述收敛段(2)和扩张段(3)的内壁接触。
技术总结本实用新型涉及航天航空技术领域,具体涉及一种液体火箭冷却螺旋通道喷管,包括:喉部,为新型液体火箭冷却螺旋通道喷管主体;扩张段和收敛段,其分别设置于喉部的两端;导通部,其设置于扩张段的一端;空气导流板,其设置于导通部的外表面;空气导流槽,其设置于空气导流板的外表面。本实用新型克服了现有技术的不足,喷管内部的热量通过导热相变层的作用,将热量快速传递至通管内部,高温热量与冷却液接触,快速中和其热量,使得喷管温度快速降低,其通过通管内部的制冷板作用,使得冷却液一直能够处低温的状态,继而对高温中和持续时间长,有效的解决冷却液中和之后无法继续对高温中和的问题。和的问题。和的问题。
技术研发人员:徐超 胡峥 朱奕 刘国林 王义新 徐修成
受保护的技术使用者:山东乾堃航天科技有限公司
技术研发日:2022.11.24
技术公布日:2023/10/27