CN114592989B - 一种液氧煤油针栓喷注器推力室及其启动方法 - Google Patents

Abstract

本发明为解决现有针对针栓喷注器流强梯度大，点火难度大，以及针对高室压针栓喷注器热防护和冷却难度大的问题，而提供了一种液氧煤油针栓喷注器推力室及其启动方法。本发明包括针栓喷注器、推力室、点火剂流通通道以及煤油流通通道；所述针栓喷注器包括中心筒和中心杆；中心筒与中心杆之间形成液氧流通通道；所述推力室包括壳体、收扩段、延伸段；所述点火剂流通通道包括依次连接的点火剂入口接管嘴、点火剂路集合器、节流孔和喷注孔；所述煤油流通通道包括设置在延伸段上的集合器、导管、一环带集合器、二环带集合器、设置在延伸段和收扩段内的再生冷却夹层、设置在中心筒与头部壳体之间的煤油喷注环缝。

Description

一种液氧煤油针栓喷注器推力室及其启动方法

技术领域

本发明属于液体火箭发动机技术领域，具体涉及一种液氧煤油针栓喷注器推力室及其启动方法。

背景技术

针栓式喷注器的概念在二十世纪五十年代就已提出，目前广泛用于变推力或固定推力的液体火箭发动机。以TRW公司为代表，经过近六十年的技术发展，研制了众多针栓式固定推力和变推力液体火箭发动机，其中六十多种针栓式发动机得到了热试考核。从二十世纪八十年代开始，又对针栓式喷注器进行了一系列设计改进，实现了喷注面关机及凝胶推进剂的成功应用。从二十世纪九十年代开始，重点开展了液氧/液氢、液氧/煤油等大推力针栓发动机研究，在低温推进剂应用、低成本方案取得了显著的成果。针栓喷注器结构简单、结构可靠性高，易于实现重复使用。针栓喷注器具有固有声学稳定性，研制成本低。

液氧煤油推进剂密度比冲高，是运载火箭一级的最优选择，采用液氧/煤油推进剂的针栓喷注器推力室有着广泛的应用前景，尤其在运载火箭一级回收重复使用领域独具优势，可以显著降低运载火箭发射成本。

液氧煤油为非自燃推进剂，可靠点火是采用液氧煤油为推进剂的针栓喷注器推力室可靠工作的基础。液氧煤油推进剂点火常用的点火方式：点火剂点火、火炬点火，火炬点火方案供应系统复杂、需要携带大功率电源，多次启动点火使用起来相对复杂、可靠性低，点火剂点火方案供应系统简单、点火可靠、易于实现多次启动点火。点火剂点火方案在离心式喷注器推力室、直流式喷注器推力室应用较多。但针栓喷注器为中置、单喷嘴结构，该燃烧流场结构相较于直流、离心式喷嘴有显著差异，离心式喷注器推力室、直流式喷注器推力室的流强分布均匀，在针栓喷注器推力室上流强分布均匀的应用较少，而且针栓喷注器流强梯度大，因此针栓喷注器点火难度更大。

目前针栓喷注器的冷却方案研究主要集中在小推力发动机上，这类发动机室压低、热流密度小，冷却难度小，一般采用辐射冷却方案。随着发动机性能要求提高，发动机室压大幅提高，热防护难度更大，对于这类发动机一般采用再生冷却辅助液膜冷却的冷却方案，以更好的兼顾性能和冷却。针栓喷注器流强、混合比分布梯度大，针栓喷注器在燃烧室中存在中心回流区、上回流区，针栓喷注器的燃烧流场结构有其显著特点，针栓喷注器的冷却难度更大。

发明内容

本发明的目的是解决现有针栓喷注器流强梯度大，点火难度大，以及高室压针栓喷注器热防护和冷却难度大的问题，而提供一种液氧煤油针栓喷注器推力室及其启动方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种液氧煤油针栓喷注器推力室，其特殊之处在于：包括针栓喷注器、推力室、点火剂流通通道以及煤油流通通道；

所述针栓喷注器包括中心筒和设置在中心筒中的中心杆；中心筒与中心杆之间形成液氧流通通道；中心筒后端侧面设置液氧径向喷注通道；

所述推力室包括从前至后依次连接的壳体、收扩段、延伸段；

所述点火剂流通通道包括依次连接的点火剂入口接管嘴、点火剂路集合器、节流孔和喷注孔；

所述节流孔和喷注孔的轴线不平行，且喷注孔孔径为节流孔孔径的1.5倍～2倍；

所述煤油流通通道包括设置在延伸段上用于煤油引入的集合器、导管、一环带集合器、二环带集合器、设置在延伸段和收扩段内的再生冷却夹层、设置在中心筒与壳体之间的煤油喷注环缝；所述径向喷注通道喷出的液氧与煤油喷注环缝喷出的煤油撞击形成喷雾扇；

所述导管一端与集合器连通，另一端分别与一环带集合器和二环带集合器连通；

所述一环带集合器包括一环带喷前腔、与一环带喷前腔连通且开口于推力室的一环带直流孔；所述一环带直流孔的击壁角度β=5°～15°；

所述二环带集合器包括二环带喷前腔以及开口于二环带喷前腔上的二环带切向孔；

所述再生冷却夹层的一端与集合器连通，其另一端与煤油喷注环缝连通。

进一步地，所述针栓喷注器还包括设置在中心筒外壁且位于煤油喷注环缝和径向喷注通道之间的环向凹槽；

位于环向凹槽靠近煤油喷注环缝一端的中心筒外径大于位于环向凹槽靠近径向喷注通道一端的中心筒外径。

进一步地，所述喷雾扇与壳体内壁面撞击点位于一环带直流孔出口的前方。

进一步地，所述一环带直流孔与喷雾扇在壳体内壁面的撞击点之间的轴向距离L1=10mm～100mm。

进一步地，所述喷注孔轴线与推力室轴线角度为γ，γ=20°～60°，且喷注孔出口与中心筒边沿的距离为10mm～30mm；

所述喷雾扇与推力室轴线角度为α，α=60°～80°。

进一步地，所述煤油流通通道还包括设置在一环带喷前腔和导管之间的一环带翻腔孔和设置在二环带喷前腔前的二环带翻腔孔；

还包括用于一环带集合器压力测量的一环带测压接管嘴、用于二环带集合器压力测量的二环带测压接管嘴、用于集合器压力测量的集合器测压接管嘴。

进一步地，所述中心筒通过螺母与中心杆固定，中心杆与螺母之间设有小密封垫；

所述中心筒上设置有加工筋条，用于支撑螺母；

所述中心筒与壳体通过螺栓固定；所述中心筒与壳体之间设有大密封垫进行密封，大密封垫上设有垫片，用于调整煤油流通通道面积；

所述壳体、收扩段和延伸段均基于增材制造加工；所述收扩段上设置有加强肋；所述收扩段和延伸段的内壁面焊接连接，外壁面通过连接环焊接为一体；所述壳体与收扩段的内壁面焊接连接，外壁面通过外环焊接为一体。

本发明还提供了一种上述的液氧煤油针栓喷注器推力室的启动方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

步骤1)煤油流通通道分为三路，第一路煤油流通通道中煤油经集合器、再生冷却夹层后经煤油喷注环缝向后喷出；第二路煤油流通通道中煤油经集合器、导管、一环带集合器后经一环带直流孔喷出，在收扩段的前半部分形成壁面保护液膜；第三路煤油流通通道中煤油经集合器、导管、二环带集合器后经二环带切向孔喷出，在收扩段的后半部分形成壁面保护液膜；

所述第二路煤油流通通道与第三路煤油流通通道在第一路煤油流通通道之前进入推力室；

步骤2)液氧自中心筒进入，在中心筒与中心杆之间的径向喷注通道沿径向喷出，与煤油喷注环缝向后喷出的煤油撞击，形成喷雾扇，其中喷雾扇与壳体内壁面撞击点位于一环带直流孔出口的前方；

步骤3)点火剂流经接管嘴、点火剂路集合器、节流孔后自喷注孔喷出，与径向喷注通道喷出的液氧接触，实现点火。

进一步地，步骤3)中，当推力室熄火后，煤油喷注环缝流出的残留煤油或者径向喷注通道流出的残留液氧在环向凹槽中依靠重力排走，为推力室再次启动提供条件。

进一步地，步骤3)中，点火剂流量为煤油流量的0.3%～1%；

喷注孔内点火剂流速为5m/s～10m/s；

煤油在点火剂和液氧混合之后0.1s±0.05s进入燃烧室。

与现有技术相比，本发明具有的有益技术效果如下：

1、本发明提出的液氧煤油针栓喷注器推力室，具体提出了一种点火剂点火的液氧煤油针栓喷注器推力室，针对针栓喷注器独特的结构特点、燃烧流场特点，设计出适应于针栓喷注器的点火剂点火方案，系统简单、点火可靠、易于实现多次启动点火。

2、本发明提出的液氧煤油针栓喷注器推力室，适应于针栓喷注器燃烧流场特点的冷却方案，在实现可靠冷却的同时保证高性能。

3、本发明提出的液氧煤油针栓喷注器推力室，相较于直流室喷注器、离心式喷注器，本发明的推力室结构简单、加工成本低、结构可靠性高、可多次重复使用。

4、本发明提出的液氧煤油针栓喷注器推力室，在喷前腔与导管之间设置翻腔孔，可以在保证喷前腔尽量小的前提下，同时满足缩短启动过程的气液喷注过程和喷注均匀性。

附图说明

图1为本发明液氧煤油针栓喷注器推力室实施例结构示意图；

图2为本发明液氧煤油针栓喷注器推力室实施例中针栓喷注器局部结构图；

图3为发明液氧煤油针栓喷注器推力室实施例中煤油流通通道示意图；

图4为本发明液氧煤油针栓喷注器推力室实施例中点火剂流通通道局部示意图；

图5为本发明液氧煤油针栓喷注器推力室实施例中一环带直流孔局部截面图；

图6为本发明液氧煤油针栓喷注器推力室实施例中二环带切向孔局部截面图；

图7为本发明液氧煤油针栓喷注器推力室实施例中针栓喷注器的中心筒与中心杆连接局部图。

附图标记：

1-中心筒；2-中心杆；3-螺母；4-小密封垫；5-壳体；6-螺栓；7-大密封垫；8-垫片；9-收扩段；10-加强肋；11-延伸段；12-外环；13-冷却环；14-法兰；15-集合器；16-一环带测压接管嘴；17-二环带测压接管嘴；18-集合器测压接管嘴；19-一环带直流孔；20-二环带切向孔；21-加工筋条；22-喷雾扇；

23-导管；24-分流管；25-一环带集合器；26-二环带集合器；27-一环带翻腔孔；28-二环带翻腔孔；29-一环带喷前腔；30-二环带喷前腔；

31-点火剂入口接管嘴；32-点火剂路集合器；33-节流孔；34-喷注孔，35-连接环；

36-径向喷注通道，37-煤油喷注环缝，38-环向凹槽。

具体实施方式

为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种液氧煤油针栓喷注器推力室及其启动方法作进一步详细说明。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用来解释本发明的技术原理，目的并不是用来限制本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，一种液氧煤油针栓喷注器推力室，包括针栓喷注器、推力室、点火剂流通通道以及煤油流通通道；

针栓喷注器包括中心筒1、中心杆2和螺母3，三者均为回转体，中心筒1通过螺母3与中心杆2固定，中心筒1上还设置有加工筋条21，用于支撑螺母3(如图7所示)，中心杆2与螺母3之间设有小密封垫4，将其连接处密封，形成封闭腔。中心筒1后端加工有液氧喷注孔，液氧自中心筒1进入，中心筒1与中心杆2装配后形成液氧的流通通道。中心杆2与螺母3上涂胶防松，中心杆2的材料选用铜合金，铜合金导热系数高，可有效冷却中心杆2的端头。

推力室包括从前至后依次连接的壳体5、收扩段9、延伸段11，均基于增材制造加工。收扩段9上加工加强肋10增强推力室强度；收扩段9和延伸段11的内壁面焊接连接，外壁面通过连接环35焊接为一体；壳体5与收扩段9的内壁面焊接连接，外壁面通过外环12焊接为一体。

壳体5通过螺栓6与中心筒1固定连接，中心筒1与壳体5之间设有大密封垫7进行密封，大密封垫7上设有垫片8，用于调整煤油流通面积。

如图2所示，中心杆2与中心筒1后端面之间形成多个径向喷注通道36，在中心筒1外壁且位于煤油喷注环缝37和径向喷注通道36之间的设有环向凹槽38，有效解决了栓式喷注器多次启动时存在的窜腔爆燃、压力峰的问题，降低了使用风险，提高了结构可靠性。位于环向凹槽38靠近煤油喷注环缝37一端的中心筒1外径大于位于环向凹槽38靠近径向喷注通道36一端的中心筒1外径。

环向凹槽38尺寸设计如下：

环向凹槽38设计具有径向台阶，即位于环向凹槽38前端(靠近煤油喷注环缝37)的中心筒1外径大于位于环向凹槽38后端(靠近径向喷注通道36)的中心筒1外径，环向凹槽38两端的高度差为h，即环向凹槽38的径向台阶高度为h；设位于环向凹槽38前端的中心筒1外径为D1，环向凹槽38靠近煤油喷注环缝37的一端槽深为H，环向凹槽38的宽度为B，环向凹槽38靠近煤油喷注环缝37的一端与煤油喷注环缝37喷口之间的距离为C，煤油喷注环缝37喷口与径向喷注通道36喷口之间的距离为C1；

在设计有台阶高度h时，可使滴流的推进剂不宜接触，又使得工作时两种推进剂在撞击台阶的空间区域撞击，促进射流的破碎和雾化，形成良好的三维空间分布喷雾场，燃烧效率提高2个百分点。无台阶时，撞击发生在径向喷注通道36喷口，外圈推进剂可能存在绕流的现象，两种推进剂的接触混合减小；

环向凹槽38靠近煤油喷注环缝37的一端与煤油喷注环缝37喷口之间的距离C应适中，不宜过小和过大，过小则无法有效阻留外圈残存的推进剂，也不利于工作时液膜传热及蒸发，过大会使得外圈液膜传热和蒸发过强，均匀性和稳定性变差；

则D1、h、H、B、C和C1满足以下条件式：

h=(1%~4%)D1，H=(2%~4%)D1，B=(1.4～1.8)H；

C=(1/2~4/5)C1。

本实施例栓式喷注器消除了启动时或关机后推进剂窜流引起的爆燃压力峰问题，适用于水平地面试车栓式喷注器发动机，可实现多次启动可靠目标；

如图3所示，点火剂流通通道包括依次连接的点火剂入口接管嘴31、点火剂路集合器32、节流孔33和喷注孔34；

节流孔33、喷注孔34位于液氧和煤油撞击形成的喷雾扇22的上方，喷雾扇22上方为富燃燃气，稳态工作时喷入小股煤油使燃气混合比进一步降低，不会影响推力室热防护。

节流孔33和喷注孔34的轴线不平行，保证进入喷注孔后可以减速，而不是高速射流直接穿出，喷注孔34的轴线与推力室的轴线呈夹角γ，γ=20°～60°，且喷注孔34的轴线与中心筒1边沿距离保持为10mm～30mm，保证点火时点火剂喷注到喷雾扇雾化相对较好且混合比适当的区域，有利于可靠点火。

喷注孔34孔径为节流孔33孔径的1.5倍～2倍，喷注孔34内点火剂流速为5m/s～10m/s。节流孔33流速高，可有效避免推力室工作过程中对点火路产生干扰，喷注孔34流速低，尽量减小喷注孔流动对燃烧室产生扰动，保证推力室稳定工作。点火剂流量为煤油流量的0.3%～1%，点火剂与液氧接触后能够自燃，形成高温火焰。

点火剂通过点火剂入口接管嘴31引入点火剂路集合器32，点火剂通过点火剂路集合器32导流，先通过节流孔33、再通过喷注孔34进入燃烧室。推力室启动时，液氧、点火剂同步进入燃烧室，点火剂与液氧接触后自燃，形成高温火焰，煤油在点火剂和液氧混合之后0.1s±0.05s进入燃烧室，煤油在高温火焰加热下与液氧开始燃烧，推力室完成点火，推力室点火后点火剂路喷注小股煤油，防止燃气反窜。

如图4所示，煤油流通通道包括设置在延伸段11上用于煤油引入的集合器15、导管23、一环带集合器25、二环带集合器26、设置在延伸段11和收扩段9内的再生冷却夹层、设置在中心筒1与壳体5之间的煤油喷注环缝37；导管23一端与集合器15连通，另一端分别与一环带集合器25和二环带集合器26连通；

集合器15前端设有法兰14，煤油通过法兰14引入集合器15，通过集合器15引流进入延伸段11内的再生冷却夹层，再生冷却后的煤油顺序流过延伸段11、收扩段9、壳体5后进入中心筒1与壳体5形成的煤油喷注环缝37，形成完整的煤油管路。

如图5所示，一环带集合器25包括一环带喷前腔29以及开口于一环带喷前腔29上的一环带直流孔19、一环带翻腔孔27和开设有一环带直流孔19的冷却环13。

导管23前端设有分流管24，一部分煤油自集合器15引出，通过导管23、分流管24进入一环带集合器25、二环带集合器26，进入一环带集合器25的煤油通过一环带翻腔孔27进入一环带喷前腔29，进一步通过一环带直流孔19喷注进入推力室；

一环带直流孔19击壁角度β=5°～15°，可以使一环带击壁后一部分贴壁面流动，避免推力室烧蚀，击壁后一部分雾化，与合成射流富氧推进剂掺混、燃烧，提高燃烧效率。冷却环13与壳体5焊接，加工过程工将一环带直流孔19开设在冷却环13上，可避免一环带直流孔19孔径不合格时，整个壳体5报废。

液氧和煤油进入推力室后撞击形成喷雾扇22与推力室轴线角度为α，α通过喷注参数计算获得，喷雾扇22与壳体5内壁面撞击点与一环带直流孔19距离为10mm～100mm，可有效避免喷雾扇22破坏边区冷却液膜。

如图6所示，二环带集合器26包括二环带喷前腔30以及开口于二环带喷前腔30上的二环带切向孔20和二环带翻腔孔28；

另一部分煤油进入二环带集合器26，通过二环带翻腔孔28进入二环带喷前腔30，进一步通过二环带切向孔20喷注进入推力室；

一环带直流孔19、二环带切向孔20喷注的煤油用于冷却推力室内壁面。

设置在延伸段11和收扩段9内的再生冷却夹层，一端与集合器15连通，另一端与中心筒1与壳体5形成的煤油喷注环缝37连通。

喷前腔尽量小，以缩短启动过程气液喷注过程，改善身部热防护，喷前腔小会导致均匀性变差，通过翻腔孔保证喷注均匀性。

由此可见，本实施例有3路煤油分别进入推力室中，可以更容易保证环带与主路煤油进入推力室的时间差，保证平稳启动及身部可靠热防护。

如图1所示，一环带集合器25上设有一环带测压接管嘴16、二环带集合器26上设有二环带测压接管嘴17、集合器15上设有集合器测压接管嘴18，分别用于测量各处的压力，检测流阻，保证推力室运行。

上述液氧煤油针栓喷注器推力室的启动方法，包括以下步骤：

步骤1)煤油流通通道分为三路，第一路煤油流通通道中煤油流过集合器15、再生冷却夹层后经煤油喷注环缝37向后喷出；第二路煤油流通通道中煤油经集合器15、导管23、一环带集合器25后经一环带直流孔19喷出，在收扩段9的前半部分形成壁面保护液膜；第三路煤油流通通道中煤油经集合器15、导管23、二环带集合器26后经二环带切向孔20喷出，在收扩段9的后半部分形成壁面保护液膜；

所述第二路煤油流通通道与第三路煤油流通通道在第一路煤油流通通道之前进入推力室。

步骤2)液氧自中心筒1进入，在中心筒1与中心杆2之间的径向喷注通道36沿径向喷出，与煤油喷注环缝37向后喷出的煤油撞击，形成喷雾扇22，其中喷雾扇22与壳体5内壁面撞击点位于一环带直流孔19出口的前方。

步骤3)点火剂流经点火剂入口接管嘴31、点火剂路集合器32、节流孔33后自喷注孔34喷出，与径向喷注通道36喷出的液氧接触，实现点火。

当推力室熄火后，煤油喷注环缝37流出的残留煤油或者径向喷注通道36流出的残留液氧在环向凹槽38中依靠重力排走，为推力室再次启动提供条件。

Claims (10)

1.一种液氧煤油针栓喷注器推力室，其特征在于：包括针栓喷注器、推力室、点火剂流通通道以及煤油流通通道；

所述针栓喷注器包括中心筒(1)和设置在中心筒(1)中的中心杆(2)；中心筒(1)与中心杆(2)之间形成液氧流通通道；中心筒(1)后端侧面设置液氧径向喷注通道(36)；

所述推力室包括从前至后依次连接的壳体(5)、收扩段(9)、延伸段(11)；

所述点火剂流通通道包括依次连接的点火剂入口接管嘴(31)、点火剂路集合器(32)、节流孔(33)和喷注孔(34)；

所述节流孔(33)和喷注孔(34)的轴线不平行，且喷注孔(34)孔径为节流孔(33)孔径的1.5倍～2倍；

所述煤油流通通道包括设置在延伸段(11)上用于煤油引入的集合器(15)、导管(23)、一环带集合器(25)、二环带集合器(26)、设置在延伸段(11)和收扩段(9)内的再生冷却夹层、设置在中心筒(1)与壳体(5)之间的煤油喷注环缝(37)；所述径向喷注通道(36)喷出的液氧与煤油喷注环缝(37)喷出的煤油撞击形成喷雾扇(22)；

所述导管(23)一端与集合器(15)连通，另一端分别与一环带集合器(25)和二环带集合器(26)连通；

所述一环带集合器(25)包括一环带喷前腔(29)、与一环带喷前腔(29)连通且开口于推力室的一环带直流孔(19)；所述一环带直流孔(19)的击壁角度β=5°～15°；

所述二环带集合器(26)包括二环带喷前腔(30)以及开口于二环带喷前腔(30)上的二环带切向孔(20)；

所述再生冷却夹层的一端与集合器(15)连通，其另一端与煤油喷注环缝(37)连通。

2.根据权利要求1所述的液氧煤油针栓喷注器推力室，其特征在于：

所述针栓喷注器还包括设置在中心筒(1)外壁且位于煤油喷注环缝(37)和径向喷注通道(36)之间的环向凹槽(38)；

位于环向凹槽(38)靠近煤油喷注环缝(37)一端的中心筒(1)外径大于位于环向凹槽(38)靠近径向喷注通道(36)一端的中心筒(1)外径。

3.根据权利要求2所述的液氧煤油针栓喷注器推力室，其特征在于：

所述喷雾扇(22)与壳体(5)内壁面撞击点位于一环带直流孔(19)出口的前方。

4.根据权利要求3所述的液氧煤油针栓喷注器推力室，其特征在于：

所述一环带直流孔(19)与喷雾扇(22)在壳体(5)内壁面的撞击点之间的轴向距离L1=10mm～100mm。

5.根据权利要求3所述的液氧煤油针栓喷注器推力室，其特征在于：

所述喷注孔(34)轴线与推力室轴线角度为γ，γ=20°～60°，且喷注孔(34)出口与中心筒(1)边沿的距离为10mm～30mm；

所述喷雾扇(22)与推力室轴线角度为α，α=60°～80°。

6.根据权利要求5所述的液氧煤油针栓喷注器推力室，其特征在于：

所述煤油流通通道还包括设置在一环带喷前腔(29)和导管(23)之间的一环带翻腔孔(27)和设置在二环带喷前腔(30)前的二环带翻腔孔(28)；

还包括用于一环带集合器(25)压力测量的一环带测压接管嘴(16)、用于二环带集合器(26)压力测量的二环带测压接管嘴(17)、用于集合器(15)压力测量的集合器测压接管嘴(18)。

7.根据权利要求3所述的液氧煤油针栓喷注器推力室，其特征在于：

所述中心筒(1)通过螺母(3)与中心杆(2)固定，中心杆(2)与螺母(3)之间设有小密封垫(4)；

所述中心筒(1)上设置有加工筋条(21)，用于支撑螺母(3)；

所述中心筒(1)与壳体(5)通过螺栓(6)固定；所述中心筒(1)与壳体(5)之间设有大密封垫(7)进行密封，大密封垫(7)上设有垫片(8)，用于调整煤油流通通道面积；

所述壳体(5)、收扩段(9)和延伸段(11)均基于增材制造加工；所述收扩段(9)上设置有加强肋(10)；所述收扩段(9)和延伸段(11)的内壁面焊接连接，外壁面通过连接环(35)焊接为一体；所述壳体(5)与收扩段(9)的内壁面焊接连接，外壁面通过外环(12)焊接为一体。

8.一种如权利要求1-7任一所述的液氧煤油针栓喷注器推力室的启动方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)煤油流通通道分为三路，第一路煤油流通通道中煤油经集合器(15)、再生冷却夹层后经煤油喷注环缝(37)向后喷出；第二路煤油流通通道中煤油经集合器(15)、导管(23)、一环带集合器(25)后经一环带直流孔(19)喷出，在收扩段(9)的前半部分形成壁面保护液膜；第三路煤油流通通道中煤油经集合器(15)、导管(23)、二环带集合器(26)后经二环带切向孔(20)喷出，在收扩段(9)的后半部分形成壁面保护液膜；

所述第二路煤油流通通道与第三路煤油流通通道在第一路煤油流通通道之前进入推力室；

步骤2)液氧自中心筒(1)进入，在中心筒(1)与中心杆(2)之间的径向喷注通道(36)沿径向喷出，与煤油喷注环缝(37)向后喷出的煤油撞击，形成喷雾扇(22)，其中喷雾扇(22)与壳体(5)内壁面撞击点位于一环带直流孔(19)出口的前方；

步骤3)点火剂流经点火剂入口接管嘴(31)、点火剂路集合器(32)、节流孔(33)后自喷注孔(34)喷出，与径向喷注通道(36)喷出的液氧接触，实现点火。

9.根据权利要求8所述的液氧煤油针栓喷注器推力室的启动方法，其特征在于：

步骤3)中，当推力室熄火后，煤油喷注环缝(37)流出的残留煤油或者径向喷注通道(36)流出的残留液氧在环向凹槽(38)中依靠重力排走，为推力室再次启动提供条件。

10.根据权利要求9所述的液氧煤油针栓喷注器推力室的启动方法，其特征在于：

步骤3)中，点火剂流量为煤油流量的0.3%～1%；

喷注孔(34)内点火剂流速为5m/s～10m/s；

煤油在点火剂和液氧混合之后0.1s±0.05s进入燃烧室。

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