一种液体火箭发动机双冷却再生冷却身部结构的制作方法

本发明涉及火箭驱动设备领域，具体地，涉及一种液体火箭发动机双冷却再生冷却身部结构。

背景技术：

液体火箭发动机大多采用再生冷却方式实现身部的冷却，并采用液态氧化剂/液态燃料作为冷却剂，是保护推力室免受热流烧坏的有效而经济的方式。

双冷却再生冷却身部采用氧化剂和燃料同时冷却的方式，主要针对性解决单冷却身部结构冷却温升不足的难题，其常规生产采用机械加工和内外壁面扩撒焊接的方式，工艺复杂、生产周期长、成本高。而采用增材制造技术，生产一体成型，能在很大程度上降低再生冷却身部生产成本和缩短生产周期。然而，采用增材制造技术进行再生冷却身部的生产，由于流道结构复杂，成型困难，其结构的适应性是迫切需要解决的难题。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种液体火箭发动机双冷却再生冷却身部结构。

根据本发明提供的一种液体火箭发动机双冷却再生冷却身部结构，包括：燃料冷却段1和氧化剂冷却段2；

燃料冷却段1设置有燃料进口11，燃料进口集液腔12，冷却槽13，连接槽14，燃料出口集液腔15和燃料出口16；

氧化剂冷却段2设置有氧化剂进口21，氧化剂进口集液腔22，连接槽14，冷却槽13，氧化剂出口23和密封槽24；

冷却槽13分为轴向槽131和周向槽132；液态燃料经燃料进口11进入燃料进口集液腔12，通过轴向槽131和周向槽132均匀分流，经连接槽14进入燃料出口集液腔15，并从燃料出口16流出，实现燃料冷却段1冷却；

液态氧化剂从氧化剂进口21进入氧化剂进口集液腔22，经连接槽14分流均匀进入冷却槽13，并通过氧化剂出口23流出，实现氧化剂冷却段2冷却。

较佳的，周向槽132为环形槽道，槽道型面为梯形，可有效防止生产过程中槽道塌陷的风险。

较佳的，周向槽132的梯形斜边与水平方向夹角为60°。

较佳的，连接槽14为带圆弧的四边形，可有效实现冷却槽和集液腔之间的光滑连接。

较佳的，所述燃料为液甲烷，氧化剂为液氧。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、设计的身部结构为一体化结构，灵活实现了双推进剂冷却结构设计，适合于采用增材制造技术进行生产；

2、独特连接槽结构设计，实现了冷却槽与积液腔之间的光滑过渡；

3、独特周向槽结构，槽道型面为梯形，梯形斜边与水平面的夹角为60°，适合于采用增材制造技术。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本发明的纵向剖面结构示意图；

图2是本发明的横向剖面结构示意图；

图3是本发明轴向冷却槽旋转剖面示意图；

图4是本发明周向环形槽道型面示意图；

图5是本发明连接槽旋转结构示意图；

图6是本发明双集液腔结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1至图6所示，本发明提供的一种液体火箭发动机双冷却再生冷却身部结构，包括：燃料冷却段1和氧化剂冷却段2。

燃料冷却段1设置有燃料进口11，燃料进口集液腔12，冷却槽13，连接槽14，燃料出口集液腔15和燃料出口16；氧化剂冷却段2设置有氧化剂进口21，氧化剂进口集液腔22，连接槽14，冷却槽13，氧化剂出口23和密封槽24；冷却槽13分为轴向槽131和周向槽132。

液态燃料经燃料进口11进入燃料进口集液腔12，通过轴向槽131和周向槽132均匀分流，经连接槽14进入燃料出口集液腔15，并从燃料出口16流出，实现燃料冷却段1冷却。

液态氧化剂从氧化剂进口21进入氧化剂进口集液腔22，经连接槽14分流均匀进入冷却槽13，并通过氧化剂出口23流出，实现氧化剂冷却段2冷却。

周向槽132为环形槽道，槽道型面为梯形，可有效防止生产过程中槽道塌陷的风险。周向槽132的梯形斜边与水平方向夹角为60°。连接槽14为带圆弧的四边形，可有效实现冷却槽和集液腔之间的光滑连接。

本发明的一种液体火箭发动机双冷却再生冷却身部结构，适应于采用增材制造技术进行生产，具备生产一体化、性能优良等优点。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种液体火箭发动机双冷却再生冷却身部结构，包括：燃料冷却段和氧化剂冷却段；燃料冷却段设置有燃料进口，燃料进口集液腔，冷却槽，连接槽，燃料出口集液腔和燃料出口；氧化剂冷却段设置有氧化剂进口，氧化剂进口集液腔，连接槽，冷却槽，氧化剂出口和密封槽。本发明实现了一体化双冷却身部结构，适合于采用增材制造技术进行生产。

技术研发人员：曾夜明;许宏博;金盛宇;杨芳芳;刘昌国;程诚;林庆国
受保护的技术使用者：上海空间推进研究所
技术研发日：2019.01.17
技术公布日：2019.05.31