本發(fā)明涉及火箭?，尤其涉及一種針?biāo)▏娮⑵骷盎鸺齽?dòng)力裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著國(guó)內(nèi)商業(yè)航天領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展，以液氧煤油為燃料的火箭動(dòng)力裝置成為液體火箭動(dòng)力系統(tǒng)的主要選擇之一。目前主流的液體火箭動(dòng)力裝置多以大范圍變推力作為主要設(shè)計(jì)指標(biāo)之一，而針?biāo)ㄊ絿娮⑵魇且环N少有的能夠適應(yīng)大范圍工況變化的噴注器設(shè)計(jì)形式，因此多被用于各種大范圍變推力液體火箭動(dòng)力裝置中。

2、現(xiàn)有的針?biāo)ㄊ絿娮⑵鲬?yīng)用多為固定針?biāo)Ｊ?，通過(guò)閥門(mén)來(lái)調(diào)節(jié)管路流量達(dá)到變推力目的。該模式下針?biāo)▏娮⑵髁魍娣e不變，噴注流阻變化范圍極大，對(duì)泵、管路及節(jié)流原件等壓力相關(guān)組件設(shè)計(jì)提出了大范圍適應(yīng)壓力的要求，導(dǎo)致設(shè)計(jì)難度及生產(chǎn)難度變大。

3、現(xiàn)有的可調(diào)針?biāo)▌?dòng)力裝置多通過(guò)兩種方式調(diào)節(jié)推力，其一是使用調(diào)節(jié)直接調(diào)整管路主路或燃?xì)饴妨髁縼?lái)改變動(dòng)力裝置推力，這會(huì)導(dǎo)致在針?biāo)▏娮⑵髁魍娣e不變的情況下噴注壓降降低，進(jìn)而導(dǎo)致推進(jìn)劑混合霧化效果變差，燃燒效率降低；其二是在前者的基礎(chǔ)上，加入調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和可調(diào)針?biāo)^對(duì)針?biāo)▏娮⑵鞒隹诹魍娣e進(jìn)行調(diào)節(jié)，以達(dá)到調(diào)節(jié)噴注壓降的效果。這樣雖然保證了動(dòng)力裝置的推進(jìn)性能，但是引入了復(fù)雜的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，在已有兩個(gè)調(diào)節(jié)閥和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步增加了動(dòng)力裝置整體的復(fù)雜性，對(duì)動(dòng)力裝置整體設(shè)計(jì)布局提出了極大挑戰(zhàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種針?biāo)▏娮⑵骷盎鸺齽?dòng)力裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷之一，本發(fā)明通過(guò)第一磁性件與第二磁性件配合驅(qū)動(dòng)針?biāo)^移動(dòng)，簡(jiǎn)化了現(xiàn)有可調(diào)針?biāo)▏娮⑵鞯恼{(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)置，在動(dòng)力裝置系統(tǒng)設(shè)置上省去了調(diào)節(jié)針?biāo)ǖ臋C(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在保證靈活調(diào)節(jié)進(jìn)入燃燒腔的燃料流量和流速的同時(shí)，裝置整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化集成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，降低成本。

2、本發(fā)明提供一種針?biāo)▏娮⑵鳎ㄡ標(biāo)^、外殼、第一磁性件和第二磁性件，所述外殼內(nèi)設(shè)有中間腔、燃料腔和燃燒腔，所述中間腔、所述燃料腔和所述燃燒腔依次通過(guò)針?biāo)ㄍǖ肋B通，所述針?biāo)^設(shè)置于所述針?biāo)ㄍǖ?，所述針?biāo)^的出料端口位于所述燃燒腔內(nèi)，所述第一磁性件設(shè)置于所述針?biāo)^且位于所述中間腔，所述第二磁性件設(shè)置于所述中間腔，所述第二磁性件適于驅(qū)動(dòng)所述第一磁性件在所述中間腔內(nèi)沿所述針?biāo)ㄍǖ赖难由旆较蛞苿?dòng)，以改變所述燃料腔與所述燃燒腔連通的所述針?biāo)ㄍǖ纼?nèi)壁與所述針?biāo)^外壁之間的間隙大小。

3、根據(jù)本發(fā)明提供的一種針?biāo)▏娮⑵鳎龅诙判约邮盏碾娏鞔笮∨c渦輪泵的轉(zhuǎn)速呈正相關(guān)。

4、根據(jù)本發(fā)明提供的一種針?biāo)▏娮⑵鳎龅诙判约閮蓚€(gè)，兩個(gè)所述第二磁性件位于所述第一磁性件的兩側(cè)。

5、根據(jù)本發(fā)明提供的一種針?biāo)▏娮⑵?，所述外殼包括第一殼體、第二殼體和第三殼體，所述第一殼體圍設(shè)出所述中間腔，所述第二殼體圍設(shè)出所述燃料腔，所述第三殼體圍設(shè)出所述燃燒腔，所述第二殼體設(shè)有第一通孔，所述第一通孔與所述針?biāo)^動(dòng)密封連接。

6、根據(jù)本發(fā)明提供的一種針?biāo)▏娮⑵鳎鐾鈿?nèi)設(shè)有氧腔，所述氧腔、所述中間腔、所述燃料腔和所述燃燒腔依次通過(guò)所述針?biāo)ㄍǖ肋B通，所述針?biāo)^的進(jìn)料端口位于所述氧腔內(nèi)。

7、根據(jù)本發(fā)明提供的一種針?biāo)▏娮⑵鳎鐾鈿ぐǖ谒臍んw，所述第四殼體圍設(shè)出所述氧腔，所述第四殼體設(shè)有第二通孔，所述第二通孔與所述針?biāo)^動(dòng)密封連接。

8、根據(jù)本發(fā)明提供的一種針?biāo)▏娮⑵鳎龅谝粴んw設(shè)有加強(qiáng)筋。

9、根據(jù)本發(fā)明提供的一種針?biāo)▏娮⑵?，所述第二殼體設(shè)有第三通孔，所述第三通孔與所述針?biāo)^之間形成所述間隙，所述針?biāo)^的外側(cè)面包括斜面，所述斜面沿所述燃料腔至所述燃燒腔的方向逐漸向所述針?biāo)^內(nèi)部?jī)A斜。

10、根據(jù)本發(fā)明提供的一種針?biāo)▏娮⑵?，所述第一磁性件為永磁體。

11、本發(fā)明還提供一種火箭動(dòng)力裝置，包括發(fā)電裝置和如上所述的針?biāo)▏娮⑵?，所述第二磁性件與所述發(fā)電裝置連接。

12、本發(fā)明實(shí)施例中的上述一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果之一?：

13、本發(fā)明實(shí)施例的針?biāo)▏娮⑵?，主要由針?biāo)^、外殼、第一磁性件和第二磁性件，外殼與針?biāo)^組成針?biāo)▏娮⑵鞯闹黧w部分，第一磁性件與第二磁性件組成針?biāo)^動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)部分。外殼內(nèi)部依次設(shè)置中間腔、燃料腔和燃燒腔，并且通過(guò)針?biāo)ㄍǖ酪来螌⒅虚g腔、燃料腔和燃燒腔連通，針?biāo)^的設(shè)置在針?biāo)ㄍǖ乐?，針?biāo)^的軸向沿針?biāo)ㄍǖ赖妮S向方向延伸，即針?biāo)^穿過(guò)中間腔和燃料腔進(jìn)入燃燒腔內(nèi)。

14、第一磁性件與第二磁性件均位于中間腔中，第一磁性件與針?biāo)^連接于一體，第二磁性件沿針?biāo)ㄍǖ赖妮S向方向設(shè)置于第一磁性件的一側(cè)，當(dāng)?shù)诙判约拇帕Ω淖儠r(shí)，會(huì)對(duì)第一磁性件產(chǎn)生磁力作用，吸引或排斥第一磁性件，第一磁性件可靠近或遠(yuǎn)離的第二磁性件，以此帶動(dòng)針?biāo)^沿針?biāo)ㄍǖ劳鶑?fù)移動(dòng)。

15、針?biāo)ㄍǖ涝谌紵环秶鷥?nèi)的內(nèi)壁與針?biāo)^的外壁之間具有間隙，在針?biāo)^沿針?biāo)ㄍǖ劳鶑?fù)移動(dòng)的過(guò)程中，間隙隨之可增大或減小，氧化劑通過(guò)針?biāo)^的進(jìn)料端口進(jìn)入針?biāo)^內(nèi)部的通道中，再由針?biāo)^的出料端口噴出至燃燒腔內(nèi)，燃料由燃料腔通過(guò)間隙噴香燃燒腔內(nèi)。由此實(shí)現(xiàn)氧化劑與燃料在針?biāo)^的出料端口處的混合以及在燃燒腔的燃燒。

16、本發(fā)明通過(guò)調(diào)節(jié)第二磁性件的磁力大小，能夠控制第一磁性件和針?biāo)^的移動(dòng)距離和移動(dòng)速度，進(jìn)而控制燃燒腔范圍內(nèi)的內(nèi)壁與針?biāo)^的外壁之間間隙的大小，以控制進(jìn)入燃燒腔的燃料的流量。本發(fā)明通過(guò)第一磁性件與第二磁性件配合驅(qū)動(dòng)針?biāo)^移動(dòng)，簡(jiǎn)化了現(xiàn)有可調(diào)針?biāo)▏娮⑵鞯恼{(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)置，在動(dòng)力裝置系統(tǒng)設(shè)置上省去了調(diào)節(jié)針?biāo)ǖ臋C(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在保證靈活調(diào)節(jié)進(jìn)入燃燒腔的燃料流量和流速的同時(shí)，裝置整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化集成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，降低成本。

17、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(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

技術(shù)特征：

1.一種針?biāo)▏娮⑵?，其特征在于，包括針?biāo)^、外殼、第一磁性件和第二磁性件，所述外殼內(nèi)設(shè)有中間腔、燃料腔和燃燒腔，所述中間腔、所述燃料腔和所述燃燒腔依次通過(guò)針?biāo)ㄍǖ肋B通，所述針?biāo)^設(shè)置于所述針?biāo)ㄍǖ?，所述針?biāo)^的出料端口位于所述燃燒腔內(nèi)，所述第一磁性件設(shè)置于所述針?biāo)^且位于所述中間腔，所述第二磁性件設(shè)置于所述中間腔，所述第二磁性件適于驅(qū)動(dòng)所述第一磁性件在所述中間腔內(nèi)沿所述針?biāo)ㄍǖ赖难由旆较蛞苿?dòng)，以改變所述燃料腔與所述燃燒腔連通的所述針?biāo)ㄍǖ纼?nèi)壁與所述針?biāo)^外壁之間的間隙大小。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的針?biāo)▏娮⑵?，其特征在于，所述第二磁性件接收的電流大小與渦輪泵的轉(zhuǎn)速呈正相關(guān)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的針?biāo)▏娮⑵鳎涮卣髟谟?，所述第二磁性件為兩個(gè)，兩個(gè)所述第二磁性件位于所述第一磁性件的兩側(cè)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的針?biāo)▏娮⑵?，其特征在于，所述外殼包括第一殼體、第二殼體和第三殼體，所述第一殼體圍設(shè)出所述中間腔，所述第二殼體圍設(shè)出所述燃料腔，所述第三殼體圍設(shè)出所述燃燒腔，所述第二殼體設(shè)有第一通孔，所述第一通孔與所述針?biāo)^動(dòng)密封連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的針?biāo)▏娮⑵鳎涮卣髟谟?，所述外殼?nèi)設(shè)有氧腔，所述氧腔、所述中間腔、所述燃料腔和所述燃燒腔依次通過(guò)所述針?biāo)ㄍǖ肋B通，所述針?biāo)^的進(jìn)料端口位于所述氧腔內(nèi)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的針?biāo)▏娮⑵?，其特征在于，所述外殼包括第四殼體，所述第四殼體圍設(shè)出所述氧腔，所述第四殼體設(shè)有第二通孔，所述第二通孔與所述針?biāo)^動(dòng)密封連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的針?biāo)▏娮⑵?，其特征在于，所述第一殼體設(shè)有加強(qiáng)筋。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的針?biāo)▏娮⑵鳎涮卣髟谟?，所述第二殼體設(shè)有第三通孔，所述第三通孔與所述針?biāo)^之間形成所述間隙，所述針?biāo)^的外側(cè)面包括斜面，所述斜面沿所述燃料腔至所述燃燒腔的方向逐漸向所述針?biāo)^內(nèi)部?jī)A斜。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任意一項(xiàng)所述的針?biāo)▏娮⑵?，其特征在于，所述第一磁性件為永磁體。

10.一種火箭動(dòng)力裝置，其特征在于，包括發(fā)電裝置和權(quán)利要求1至9任意一項(xiàng)所述的針?biāo)▏娮⑵?，所述第二磁性件與所述發(fā)電裝置連接。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及火箭技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種針?biāo)▏娮⑵骷盎鸺齽?dòng)力裝置，針?biāo)▏娮⑵靼ㄡ標(biāo)^、外殼、第一磁性件和第二磁性件，外殼內(nèi)設(shè)有中間腔、燃料腔和燃燒腔，中間腔、燃料腔和燃燒腔依次通過(guò)針?biāo)ㄍǖ肋B通，針?biāo)^設(shè)置于針?biāo)ㄍǖ溃標(biāo)^的出料端口位于燃燒腔內(nèi)，第一磁性件設(shè)置于針?biāo)^且位于中間腔，第二磁性件設(shè)置于中間腔，第二磁性件適于驅(qū)動(dòng)第一磁性件在中間腔內(nèi)沿針?biāo)ㄍǖ赖难由旆较蛞苿?dòng)，以改變?nèi)剂锨慌c燃燒腔連通的針?biāo)ㄍǖ纼?nèi)壁與針?biāo)^外壁之間的間隙大小。簡(jiǎn)化了針?biāo)▏娮⑵鞯恼{(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)置，在動(dòng)力裝置系統(tǒng)設(shè)置上省去調(diào)節(jié)針?biāo)ǖ臋C(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在保證靈活調(diào)節(jié)進(jìn)入燃燒腔的燃料流量和流速的同時(shí)，裝置整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化集成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，降低成本。

技術(shù)研發(fā)人員：劉岳曦,王敏杰,梁光夏,吳洋洲,謝晨,成浩,王曉峰,劉百奇,劉建設(shè)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：安徽星河動(dòng)力裝備科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15