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[原创]高低空兼容烧蚀性喷嘴

能源中心出品-----269号 高低空兼容烧蚀性喷嘴

在网上偶然找到一个双钟型喷嘴的论文图片。火箭发动机喷嘴在高空和低空分别有各自的最优方案,按照这篇论文的说法,双钟型喷嘴可以兼顾高低空性能。

也想了一个具备类似功能的方案,不知道是否已经有类似方案。我的方案是喷嘴外形按照高空最优方案制造,然后在喷嘴内腔镶嵌烧蚀性的内衬层,内腔形状按照低空最优方案制造。

点火起飞时,喷嘴内腔是低空最优形状,随着火箭的升高,喷嘴内侧的烧蚀层也一点一点烧掉,当火箭达到高空时,烧蚀层恰好完全烧掉。火箭从点火到近地轨道入轨好像也就十分钟左右,一级发动机的工作时间顶多也就几分钟,喷嘴内嵌的烧蚀层寿命需要在几分钟内烧光。

为了保证喷嘴内嵌的烧蚀层同步烧蚀,可以采用同心环模式将烧蚀层分为几层,用一般性的耐热粘合剂粘到一起,当尾焰烧穿一层烧蚀层,这层的粘合剂就会在高温下失效,让这层烧蚀内衬掉落。

为了精确控制烧穿时间,在每一层烧蚀内衬的咽喉位置打若干对称沉孔(尾焰烧蚀几秒后就会烧穿沉孔,起到延时器的作用)。在喷嘴咽喉处设置导流环,防止尾焰直接烧掉所有内衬层的粘合剂。

相邻的两层烧蚀层延时孔的位置不同,以便让喷嘴内嵌的烧蚀层递次脱离。

不是业内人士,不知道我们的爆炸螺栓能做到什么程度,如果可以的化,在喷嘴最下方安装爆炸螺栓控制的同心环卡环,用爆炸螺栓控制每一层卡环的脱落时间,防止喷嘴烧蚀层提前脱落。

[原创]高低空兼容烧蚀性喷嘴

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      灵感比汗水更重要
      2020/4/28 9:32:29

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