CN114962077A - 基于电点火方式的二硝酰胺铵基液体单组元发动机 - Google Patents
基于电点火方式的二硝酰胺铵基液体单组元发动机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114962077A CN114962077A CN202210711549.6A CN202210711549A CN114962077A CN 114962077 A CN114962077 A CN 114962077A CN 202210711549 A CN202210711549 A CN 202210711549A CN 114962077 A CN114962077 A CN 114962077A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electrode
- thrust chamber
- dinitramide
- ammonium
- injector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 42
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 title claims abstract description 36
- MJVUDZGNBKFOBF-UHFFFAOYSA-N n-nitronitramide Chemical compound [O-][N+](=O)N[N+]([O-])=O MJVUDZGNBKFOBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 36
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 33
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims abstract description 13
- BRUFJXUJQKYQHA-UHFFFAOYSA-O ammonium dinitramide Chemical compound [NH4+].[O-][N+](=O)[N-][N+]([O-])=O BRUFJXUJQKYQHA-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 8
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 abstract description 20
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 abstract description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 abstract description 3
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000003380 propellant Substances 0.000 description 75
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 15
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 12
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 description 7
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 6
- 238000003421 catalytic decomposition reaction Methods 0.000 description 5
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 5
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 3
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 2
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 1
- NILJXUMQIIUAFY-UHFFFAOYSA-N hydroxylamine;nitric acid Chemical compound ON.O[N+]([O-])=O NILJXUMQIIUAFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K9/00—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
- F02K9/95—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof characterised by starting or ignition means or arrangements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K9/00—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
- F02K9/42—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof using liquid or gaseous propellants
- F02K9/425—Propellants
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
本发明提供一种基于电点火方式的二硝酰胺铵基液体单组元发动机，属于发动机技术领域，包括：电磁阀、喷注器、推力室，电磁阀连接所述喷注器，喷注器连接所述推力室；所述推力室包括推力室主体，推力室主体的一端设有喷管；推力室主体内设有第一电极、第二电极，推力室主体的壁上设有第一电弧电极、第二电弧电极；所述推力室主体的内部对应所述第一电弧电极和所述第二电弧电极的空间为燃烧室。本发明采用电点火技术方案，不再使用贵金属催化剂，可以避免使用贵金属催化剂带来的催化剂失活造成寿命缩短和不能实现冷启动的问题；能够延长发动机的使用寿命，而且能够实现发动机紧急情况下的冷启动，能够降低发动机的制造成本。
Description
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，具体涉及一种基于电点火方式的二硝酰胺铵基液体单组元发动机。
背景技术
肼类单组元推进剂用于空间飞行器姿轨控制和导弹武器等飞行姿态控制中，但由于肼类推进剂具有毒性，可致癌，直接影响操作人员健康，大大增加了生产、发射和使用维护的成本。新型绿色无毒推进剂——二硝酰胺铵基液体单组元推进剂，此种推进剂主要由二硝酰胺铵、水和燃料(甲醇或其他燃料)目前已经实现了绿色无毒二硝酰胺铵基液体单组元推进剂替代肼类单组元推进剂，并且基于催化分解技术的二硝酰胺铵基液体单组元发动机已经实现在轨应用。二硝酰胺铵基液体单组元推进剂具有绿色无毒、比冲高、易储存、成本低的优点，具有良好的应用前景。目前基于催化分解燃烧技术的单组元发动机工作过程主要是贵金属催化床预先预热到200℃，然后电磁阀开启，推进剂经过管路和喷注器进入催化床，在催化床内部开始被加热，从而开始蒸发分解，然后在催化床和燃烧室燃烧，燃烧后的高温高压气体通过喷管喷出发动机，产生推力。
二硝酰胺铵基液体单组元发动机通过推进剂在预热催化床内部收到加热催化分解的作用，从而在催化床内部放热，进而实现推进剂的燃烧。但由于此种技术需要使用贵金属催化剂以及催化床需要预热，因此发动机不能实现冷启动，同时贵金属催化剂容易高温下失活，缩短发动机的寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种克服了使用二硝酰胺铵基液体单组元推进剂带来的贵金属催化剂失活和无法实现冷启动以及催化剂制造成本高的问题的基于电点火方式的绿色无毒二硝酰胺铵基液体单组元推进剂的发动机，以解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题。
为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：
本发明提供一种基于电点火方式的二硝酰胺铵基液体单组元发动机，包括：电磁阀、喷注器、推力室，电磁阀连接所述喷注器，喷注器连接所述推力室；所述推力室包括推力室主体，推力室主体的一端设有喷管；推力室主体内设有第一电极、第二电极，推力室主体的壁上设有第一电弧电极、第二电弧电极；所述推力室主体的内部对应所述第一电弧电极和所述第二电弧电极的空间为燃烧室。
优选的，所述第一电极通过第一电极导线连接件设于所述推力室主体内部，所述第一电极导线连接件穿设在所述推力室主体的壁上。
优选的，所述第二电极通过第二电极导线连接件设于所述推力室主体内部，所述第二电极导线连接件穿设在所述推力室主体的壁上。
优选的，所述推力室主体内壁设有绝缘层。
优选的，所述绝缘层上设有用于放置所述第一电极和所述第二电极的槽。
优选的，所述第一电极导线连接件和所述第二电极导线连接件均穿过所述绝缘层。
优选的，电磁阀与喷注器通过焊接或螺栓连接。
优选的，喷注器与推力室通过焊接或者螺栓连接。
本发明有益效果：采用电点火技术方案，不再使用贵金属催化剂，可以避免使用贵金属催化剂带来的催化剂失活造成寿命缩短和不能实现冷启动的问题；能够延长发动机的使用寿命，而且能够实现发动机紧急情况下的冷启动，能够降低发动机的制造成本。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所述的基于电点火方式的二硝酰胺铵基液体单组元发动机的剖视结构图。
图2为本发明实施例所述的二硝酰胺铵基液体单组元发动机燃烧室压力变化曲线图。
其中：1-电磁阀，2-喷注器，3-第一电极，4-第一电极导线连接件，5-推力室主体，6-第一电弧电极，7-喷管，8-燃烧室，9-第二电弧电极，10-绝缘层，11-第二电极导线连接件，12-第二电极。
具体实施方式
下面详细叙述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。
还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件和/或它们的组。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
在本说明书的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本说明书的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
为便于理解本发明，下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步解释说明，且具体实施例并不构成对本发明实施例的限定。
本领域技术人员应该理解，附图只是实施例的示意图，附图中的部件并不一定是实施本发明所必须的。
实施例1
本实施例1中，提供一种基于电点火方式的二硝酰胺铵基液体单组元发动机，包括：电磁阀、喷注器、推力室，电磁阀连接所述喷注器，喷注器连接所述推力室；所述推力室包括推力室主体，推力室主体的一端设有喷管；推力室主体内设有第一电极、第二电极，推力室主体的壁上设有第一电弧电极、第二电弧电极；所述推力室主体的内部对应所述第一电弧电极和所述第二电弧电极的空间为燃烧室。
所述第一电极通过第一电极导线连接件设于所述推力室主体内部，所述第一电极导线连接件穿设在所述推力室主体的壁上。所述第二电极通过第二电极导线连接件设于所述推力室主体内部，所述第二电极导线连接件穿设在所述推力室主体的壁上。所述推力室主体内壁设有绝缘层。所述绝缘层上设有用于放置所述第一电极和所述第二电极的槽。所述第一电极导线连接件和所述第二电极导线连接件均穿过所述绝缘层。电磁阀与喷注器通过焊接或螺栓连接。喷注器与推力室通过焊接或者螺栓连接。
本实施例1中基于电点火方式的二硝酰胺铵基液体单组元发动机，电极区域采用耐高温金属孔板电极，孔径电极孔径可根据不同工况定制，电极间距为0.5～3mm，电极间隙中可加装绝缘多孔介质或绝缘孔板，电极与推力室之间绝缘。电极区域下游为燃烧室，燃烧室内一对高温电弧电极可产生高温电弧，引燃燃烧室内的推进剂蒸发分解气态混合物。
二硝酰胺铵基液体单组元发动机采用二硝酰胺铵基液体单组元推进剂，推进剂主要包含二硝酰胺铵、水和燃料(甲醇或其他燃料)，二硝酰胺铵基液体单组元推进剂属于离子液体推进剂，具有导电性以及阻抗，推进剂可以导电并且在电流通过的时候会产生焦耳热。
二硝酰胺铵基液体单组元发动机工作原理为电极在喷注前连接电源，二硝酰胺铵基液体单组元单组元推进剂经过电磁阀和喷注器进入推力室电极区域，推进剂将正负电极连通，电流通过正负电极和推进剂，由于电极和推进剂具有导电性和阻抗，因此在电流通过时会产生焦耳热，电能转化为焦耳热加热推进剂，使得推进剂蒸发分解，并进一步放出热量，其蒸发分解的气态混合物进入燃烧室，通过燃烧室的高温电弧电极高压放电产生的高温电弧引燃气体混合物，气体混合物在燃烧室迅速燃烧，产生高温高压气体，随后通过喷管喷出，产生推力。
二硝酰胺铵基液体单组元发动机工作过程：先开启电磁阀，同时开启直流电源，连通电极，开启高压直流电源。二硝酰胺铵基液体单组元推进剂经过电磁阀和喷注器进入推力室电极区域，连通正负电极，电极和推进剂通电后产生焦耳热，推进剂被加热后蒸发分解，放出热量，其产生的气态混合物进入燃烧室，高温电弧电极高压放电产生高温电弧，引燃气态混合物，并产生高温高压气体，气体通过喷管喷出产生推力。达到工作时间后关闭电磁阀、直流电源、直流高压电源，推进剂断流，电路断路，发动机关机。
实施例2
为解决基于催化分解燃烧技术的二硝酰胺铵基液体单组元发动机无法实现冷启动、贵金属催化剂易失活以及贵金属催化剂成本高的问题，本实施例中，提供的一种基于电点火方式的绿色无毒二硝酰胺铵基液体单组元发动机。如图1所示，发动机主要由电磁阀1、喷注器2、推力室组成，电磁阀1与喷注器2通过焊接或者螺栓连接，喷注器2与推力室通过焊接或者螺栓连接。推力室主要包含第一电极3、第一电极导线连接件4、推力室主体5、第一电弧电极6、喷管7、燃烧室8、第二电弧电极9、绝缘层10(为耐高温绝缘陶瓷制成)、第二电极导线连接件11和第二电极12等组成。此外系统需配备直流电源以及高压直流电源以及导线等。其中，电磁阀用来控制发动机的开启与关闭过程，二硝酰胺铵基液体单组元推进剂通过喷注器喷注进入发动机内部电极区域，内部电极主要用来给推进剂通电和加热，使推进剂在电极区域被加热，同时使推进剂蒸发分解，部分推进剂可能在电极区域发生燃烧反应，同时孔板电极具有蓄热功能。一对高温电弧电极在外界高压直流电源的激励作用下放电产生高温电弧，高温电弧将燃烧室内的气态产物点燃，从而在燃烧室中发生燃烧，产生高温高压燃气。高温高压燃气通过燃烧室后面的喷管喷出，形成高速气流，同时发动机产生推力。
本实施例中，推进剂采用二硝酰胺铵基液体单组元推进剂，推进剂主要包含二硝酰胺铵、水和燃料(甲醇或其他燃料)，二硝酰胺铵基液体单组元推进剂属于离子液体推进剂，具有导电性以及阻抗，推进剂可以导电并且在电流通过的时候会产生焦耳热。
本实施例中由于寿命和耐高温需求，电极均采用耐高温合金，高温电弧电极均采用耐高温耐腐蚀材料，同时电极导线连接件和高温电弧电极为特制件，与推力室之间必须绝缘密封，绝缘陶瓷需使用耐高温陶瓷，直流电源采用可变电压直流电源，可以实现不同发动机工况。高压直流电源可采用恒流源或者恒压源，需要能够产生高温电弧。
第一电极3和第二电极12中心部分为孔板形状，孔板孔径为0.8mm(根据需求使用不同孔径孔板)，第一电极3与第二电极12孔板电极之间有一定的间隙(0.5～3mm)，两个电极之间不接触，通电后电路在电极之间是断路状态。其中电极之间可以添加绝缘多孔介质或者绝缘陶瓷孔板，增加推进剂的流经电极区域的阻力，以便推进剂在电极区域能够充分被加热，从而实现充分蒸发分解。推进剂和推进剂蒸发分解产物从孔板和孔板空隙中流过并通向燃烧室。
方案具体实施过程：先打开电极连接的电源系统，使电极处于带电状态，但电极间处于断电状态，随后打开电磁阀，同时打开高温电弧电源开关，高温电弧电极之间产生高温电弧。二硝酰胺铵基液体单组元推进剂经过电磁阀和喷注器进入推力室内部电极区域，推进剂同时接触两个电极，由于推进剂为离子液体推进剂，具有导电性和阻抗，当同时接触电极时推进剂将电路导通，电流流经推进剂，推进剂和孔板电极产生焦耳热(主要为推进剂，因为推进剂电阻值远远高于金属孔板电极)，将推进剂加热，推进剂在电极区域流动并被加热，推进剂被加热后开始蒸发分解，推进剂分解过程进一步放出热量，将自身和电极区域加热，推进剂蒸发分解后的气体产物进入燃烧室后被高温电弧电极高压放电产生的高温电弧引燃，然后迅速在燃烧室中燃烧，放出大量热量，燃烧室温度和压力迅速升高，产生高温高压气体。随后高温高压气体通过喷管喷出，并产生推力。
图2为二硝酰胺铵基液体单组元发动机启动和燃烧过程燃烧室压力变化曲线图，说明发动机成功实现了无催化的快速冷态启动，并实现了稳定燃烧，达到了预期目标。
综上所述，本发明实施例所述的基于电点火方式的二硝酰胺铵基液体单组元发动机，该发动机主要包含电磁阀、喷注器和推力室。其中推力室主要包含电极、耐高温绝缘陶瓷、燃烧室、高温电弧电极以及喷管等。推力室中布置一对正负孔板电极，并在两个孔板电极上加载电压，当推进剂通过电磁阀和喷注器进入电极区域后，连通正负孔板电极，利用电流通过孔板电极和推进剂时产生的焦耳热加热推进剂，并使推进剂蒸发分解，并进一步放热，推进剂蒸发分解后的气态混合物进入燃烧室，并通高温电弧引燃，从而产生高温高压气体，气体喷出喷管，产生推力。该发动机利用二硝酰胺铵基液体单组元推进剂和孔板电极通电条件下产生焦耳热加热推进剂，使推进剂蒸发分解，通过高温电弧引燃蒸发分解后的气态混合物，从而实现推进剂的点火和燃烧。该发动机不使用贵金属催化剂，也不需要提前预热，因此可以实现发动机的冷启动过程。此外，不使用贵金属催化剂，因此不存在催化剂高温失活的问题，可以延长发动机的使用寿命。由于不存在催化剂高温失活的问题，发动机可以使用高能配方的推进剂，能够提高发动机的性能，进一步提高发动机的比冲和推力。另外，不使用贵金属催化剂，可以降低发动机制造成本。最后，传统催化分解发动机从推力室外部缠绕电热丝预热催化床，热损失较大。电点火技术将电能直接转化为推进剂的焦耳热，电能转化率高，能量利用率提高。
二硝酰胺铵基液体单组元推进剂经过蒸发分解后的气态混合物在燃烧室内引燃手段可以采用其他加热手段，如加热棒引燃、预燃室引燃、火花塞点火引燃、激光引燃、微波加热引燃等。电极区域工作原理与本发明相同的，均是主要利用推进剂在通电条件下产生的焦耳热加热推进剂自身的方案均属于本发明范围。其他离子液体单组元推进剂如硝酸羟胺基液体单组元推进剂等也可适用于本发明中的单组元发动机。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域技术人员在不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于电点火方式的二硝酰胺铵基液体单组元发动机，其特征在于，包括：电磁阀、喷注器、推力室，电磁阀连接所述喷注器，喷注器连接所述推力室；所述推力室包括推力室主体，推力室主体的一端设有喷管；推力室主体内设有第一电极、第二电极，推力室主体的壁上设有第一电弧电极、第二电弧电极；所述推力室主体的内部对应所述第一电弧电极和所述第二电弧电极的空间为燃烧室。
2.根据权利要求1所述的基于电点火方式的二硝酰胺铵基液体单组元发动机，其特征在于，所述第一电极通过第一电极导线连接件设于所述推力室主体内部，所述第一电极导线连接件穿设在所述推力室主体的壁上。
3.根据权利要求2所述的基于电点火方式的二硝酰胺铵基液体单组元发动机，其特征在于，所述第二电极通过第二电极导线连接件设于所述推力室主体内部，所述第二电极导线连接件穿设在所述推力室主体的壁上。
4.根据权利要求3所述的基于电点火方式的二硝酰胺铵基液体单组元发动机，其特征在于，所述推力室主体内壁设有绝缘层。
5.根据权利要求4所述的基于电点火方式的二硝酰胺铵基液体单组元发动机，其特征在于，所述绝缘层上设有用于放置所述第一电极和所述第二电极的槽。
6.根据权利要求5所述的基于电点火方式的二硝酰胺铵基液体单组元发动机，其特征在于，所述第一电极导线连接件和所述第二电极导线连接件均穿过所述绝缘层。
7.根据权利要求1所述的基于电点火方式的二硝酰胺铵基液体单组元发动机，其特征在于，电磁阀与喷注器通过焊接或螺栓连接。
8.根据权利要求1所述的基于电点火方式的二硝酰胺铵基液体单组元发动机，其特征在于，喷注器与推力室通过焊接或者螺栓连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210711549.6A CN114962077A (zh) | 2022-06-22 | 2022-06-22 | 基于电点火方式的二硝酰胺铵基液体单组元发动机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210711549.6A CN114962077A (zh) | 2022-06-22 | 2022-06-22 | 基于电点火方式的二硝酰胺铵基液体单组元发动机 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114962077A true CN114962077A (zh) | 2022-08-30 |
Family
ID=82965530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210711549.6A Pending CN114962077A (zh) | 2022-06-22 | 2022-06-22 | 基于电点火方式的二硝酰胺铵基液体单组元发动机 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114962077A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115822816A (zh) * | 2022-11-22 | 2023-03-21 | 北京交通大学 | 基于喷雾与微波协同点火的液体单组元推力器 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050014641A1 (en) * | 2001-05-23 | 2005-01-20 | Tor-Arne Gronland | Reactor for decomposition of ammonium dinitramide-baed liquid monopropellants and process for the decomposition |
| CN113123901A (zh) * | 2021-05-08 | 2021-07-16 | 北京交通大学 | 基于电阻加热及燃烧室高温引燃的离子推进剂电点火方法 |
| CN113137318A (zh) * | 2021-05-08 | 2021-07-20 | 北京交通大学 | 一种基于电阻加热方式的离子推进剂电点火方法 |
| CN114562390A (zh) * | 2022-02-18 | 2022-05-31 | 北京交通大学 | 一种基于电点火和预燃室引燃的绿色液体发动机点火方法 |
-
2022
- 2022-06-22 CN CN202210711549.6A patent/CN114962077A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050014641A1 (en) * | 2001-05-23 | 2005-01-20 | Tor-Arne Gronland | Reactor for decomposition of ammonium dinitramide-baed liquid monopropellants and process for the decomposition |
| CN113123901A (zh) * | 2021-05-08 | 2021-07-16 | 北京交通大学 | 基于电阻加热及燃烧室高温引燃的离子推进剂电点火方法 |
| CN113137318A (zh) * | 2021-05-08 | 2021-07-20 | 北京交通大学 | 一种基于电阻加热方式的离子推进剂电点火方法 |
| CN114562390A (zh) * | 2022-02-18 | 2022-05-31 | 北京交通大学 | 一种基于电点火和预燃室引燃的绿色液体发动机点火方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115822816A (zh) * | 2022-11-22 | 2023-03-21 | 北京交通大学 | 基于喷雾与微波协同点火的液体单组元推力器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5767439A (en) | Annular plasma injector | |
| CN102913365B (zh) | 一种基于环形放电的瞬态等离子体点火器 | |
| US8156911B2 (en) | Compression ignition internal combustion engine, glow plug, and injector | |
| EP1226343B1 (en) | Low power compact plasma fuel converter | |
| JP4908628B2 (ja) | 液体推進薬を用いるロケットエンジン用の電解式点火器 | |
| CN109595100B (zh) | 一种电点火绿色单元液体火箭发动机结构 | |
| US8387359B2 (en) | Electrolytic igniter for rocket engines using monopropellants | |
| CN110469426B (zh) | 一种推力连续可调的固体火箭发动机及固体火箭 | |
| US5185541A (en) | Gas turbine for converting fuel to electrical and mechanical energy | |
| CN114962077A (zh) | 基于电点火方式的二硝酰胺铵基液体单组元发动机 | |
| CN113123901A (zh) | 基于电阻加热及燃烧室高温引燃的离子推进剂电点火方法 | |
| CN110259605A (zh) | 一种低温等离子体协同催化的adn基单组元推力器 | |
| CA2391851A1 (en) | Low power compact plasma fuel converter | |
| CN106704133A (zh) | 一种采用储气电极的无触发式微真空弧推进器 | |
| JP2009097500A (ja) | プラズマ式点火装置 | |
| CN113137318A (zh) | 一种基于电阻加热方式的离子推进剂电点火方法 | |
| US3533233A (en) | Hot gas generator utilizing a mono-propellant fuel | |
| CN115750144B (zh) | 协同调控推进剂流量和微波功率的单组元推进剂点火方法 | |
| CN114562390A (zh) | 一种基于电点火和预燃室引燃的绿色液体发动机点火方法 | |
| US20060042224A1 (en) | Dual-plasma jet thruster with fuel cell | |
| CN114718765A (zh) | 一种用于微纳卫星的电弧点火器 | |
| US3362158A (en) | Arc ignition system | |
| CN109890120B (zh) | 一种高低压等离子体发生器及密闭爆发器 | |
| CN112796892A (zh) | 一种具有阵列式悬浮电极结构的燃气轮机等离子点火器 | |
| JPH0670407B2 (ja) | プラズマジェット生成法とプラズマ発生器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220830 |