CN117449979B - 燃气发生器、火箭动力装置及火箭 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及液体火箭推进技术领域，提供一种燃气发生器、火箭动力装置及火箭，燃气发生器包括燃烧室和针栓喷注器；燃烧室的底壁形成有安装孔；针栓喷注器沿安装孔处连接于燃烧室，针栓喷注器的外侧连接有集合环，集合环位于燃烧室的外侧且与底壁之间形成集液腔，集液腔与燃烧室的内部之间设有燃料通道，针栓喷注器内设有连通于燃烧室的液氧通道；其中，底壁设有连通于集液腔的进液孔，燃烧室的侧壁处设有连通于进液孔的冷却孔，冷却孔的孔口方向朝向针栓喷注器设置。集液腔内的部分燃料在冷却孔处沿着孔口方向喷向针栓喷注器，可以阻隔高温燃气的热量传递至底壁处，而且可以对针栓喷注器进行冷却，避免在高温燃气的作用下出现烧蚀的现象。
Description
技术领域
本发明涉及液体火箭推进技术领域，特别是涉及一种燃气发生器、火箭动力装置及火箭。
背景技术
为了提高液体火箭发动机的推力，需要采用涡轮泵装置对推进剂组元进行增压，通过燃气发生器产生的燃气驱动涡轮泵，可以使发动机获得更长的工作时长和更高的燃烧室室压。相关技术中，液氧煤油针栓燃气发生器在工作时，针栓喷注器的喷雾混合模式形成环形回流区，环形的流场可以使得针栓式燃气发生器的燃烧稳定性和燃烧性能明显优于传统的喷注器。然而，高温燃气在回流过程中可能会烧蚀煤油腔的内底，对煤油腔内底的热防护性能提出了较高要求，容易导致燃气发生器在工作中失效。
发明内容
本发明旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种燃气发生器，在底壁处设置有连通于集液腔的进液孔，在燃烧室侧壁处设有连通于进液孔的冷却孔，可以将集液腔内的部分燃料通过冷却孔喷向针栓喷注器，这部分燃料可以阻隔燃烧室内的热量传递至底壁，并对针栓喷注器进行冷却，提高了煤油腔内底的热防护性能，有助于提高燃气发生器的抗烧蚀性能和工作时长。
本发明还提供了一种火箭动力装置。
本发明还提供了火箭。
根据本发明第一方面实施例提供的燃气发生器，包括：
燃烧室，所述燃烧室具有筒状的侧壁以及连接于所述侧壁的底壁，所述底壁设有安装孔；
针栓喷注器，沿所述安装孔处连接于所述燃烧室，所述针栓喷注器的外侧连接有集合环，所述集合环位于所述燃烧室的外侧且与所述底壁之间形成集液腔，所述集液腔与所述燃烧室的内部之间设有燃料通道，所述针栓喷注器内设有连通于所述燃烧室的内部的液氧通道；
其中，所述底壁设有连通于所述集液腔的进液孔，所述燃烧室的侧壁处设有连通于所述进液孔的冷却孔，所述冷却孔的孔口方向朝向所述针栓喷注器设置。
根据本发明的一个实施例，所述冷却孔沿所述燃烧室的侧壁环向布置。
根据本发明的一个实施例，所述冷却孔包括沿环向并列设置的第一冷却孔和第二冷却孔，所述第一冷却孔与所述底壁之间的距离小于所述第二冷却孔与所述底壁之间的距离；
所述第一冷却孔的孔口方向垂直于所述针栓喷注器设置，所述第二冷却孔的孔口方向对应于所述液氧通道的出口设置。
根据本发明的一个实施例，所述第二冷却孔的孔径大于所述第一冷却孔的孔径。
根据本发明的一个实施例，所述燃烧室内设有环形内壁，所述环形内壁的一端连接于所述底壁，所述环形内壁的另一端与所述燃烧室的侧壁平顺连接，所述底壁、所述环形内壁以及所述燃烧室的侧壁之间形成有环形通道；
所述进液孔连通于所述集液腔和所述环形通道，所述环形内壁设有连通于所述环形通道的所述冷却孔。
根据本发明的一个实施例，所述燃烧室的侧壁与所述底壁之间设有倒角过渡部，所述冷却孔设置于所述倒角过渡部。
根据本发明的一个实施例，所述针栓喷注器包括外管、穿设于所述外管内部的中心管以及连接于所述外管的端部的针栓头；
所述中心管与所述外管之间形成有隔热环腔，所述外管靠近所述针栓头的管段沿环向设有喷液孔，所述中心管的管腔与所述喷液孔连通并构成所述液氧通道。
根据本发明的一个实施例，所述针栓头朝向所述中心管的一侧设置有分流柱，所述分流柱对应于所述中心管的管中心设置。
根据本发明的一个实施例，所述底壁对应于所述安装孔的位置设置有环形外壁，所述针栓喷注器的所述外管穿设于所述环形外壁内，所述环形外壁与所述外管之间形成有燃料环缝，所述燃料环缝构成连通于所述集液腔和所述燃烧室的所述燃料通道。
根据本发明的一个实施例，所述燃烧室的侧壁沿环向设置有扰流环。
根据本发明第二方面实施例提供的火箭动力装置，包括涡轮泵以及根据本发明第一方面实施例提供的燃气发生器，所述燃气发生器的排气口连通于所述涡轮泵的进气口。
根据本发明第三方面实施例提供的火箭，包括根据本发明第二方面实施例提供的火箭动力装置，或者包括根据本发明第一方面实施例提供的燃气发生器。
本发明中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：
本发明实施例提供的燃气发生器包括燃烧室和针栓喷注器，燃烧室具有筒状的侧壁以及连接于侧壁的底壁，底壁形成有安装孔；针栓喷注器沿安装孔处连接于燃烧室，针栓喷注器的外侧连接有集合环，集合环位于燃烧室的外侧且与底壁之间形成集液腔，集液腔与燃烧室的内部之间设有燃料通道，针栓喷注器内设有连通于燃烧室的液氧通道；其中，底壁设有连通于集液腔的进液孔，燃烧室的侧壁处设有连通于进液孔的冷却孔，冷却孔的孔口方向朝向针栓喷注器设置。燃气发生器工作时，针栓喷注器沿着液氧通道向燃烧室内部喷射液氧，沿着燃料通道向燃烧室内喷射燃料，燃料与液氧在燃烧室内反应时形成高温燃气。与此同时，集液腔内的部分燃料沿着进液孔流向冷却孔，并在冷却孔处沿着孔口方向喷向针栓喷注器，这部分燃料接触回流的高温燃气时汽化吸热，可以阻隔高温燃气的热量传递至底壁处，而且可以对针栓喷注器进行冷却，避免了底壁在高温燃气的作用下出现烧蚀现象，提高了集液腔内底的热防护性能，有助于提高燃气发生器的抗烧蚀性能和工作时长。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术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为本发明实施例提供的燃气发生器的剖面图；
图2为本发明实施例提供的燃气发生器的燃烧室的示意性结构图；
图3为本发明实施例提供的燃气发生器的针栓喷注器的示意性结构图；
图4为本发明实施例提供的燃气发生器的立体图。
附图标记：
100、燃烧室；101、侧壁；102、底壁；103、安装孔；104、进液孔；105、冷却孔；1051、第一冷却孔；1052、第二冷却孔；106、环形内壁；107、环形通道；108、环形外壁；109、扰流环；110、点火器安装孔；111、第一连接孔；112、排气口；
200、针栓喷注器；201、集合环；202、集液腔；203、燃料通道；204、液氧通道；205、外管；206、中心管；207、针栓头；208、隔热环腔；209、喷液孔；210、分流柱；211、第二连接孔；212、液氧进口；213、燃料进口。
具体实施方式
为使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合发明中的附图，对发明中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于发明保护的范围。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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发明实施例和简化描述，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发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。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实施例中的具体含义。
在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
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实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。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。
相关技术中，液氧煤油针栓燃气发生器在工作时，针栓喷注器的喷雾混合模式形成环形回流区，环形的流场可以使得针栓式燃气发生器的燃烧稳定性和燃烧性能明显优于传统的喷注器。然而，高温燃气在回流过程中可能会烧蚀煤油腔的内底，对煤油腔内底的热防护性能提出了较高要求，容易导致燃气发生器在工作中失效。
根据本发明第一方面实施例提供的燃气发生器，请参阅图1至图4，燃气发生器包括燃烧室100和针栓喷注器200，针栓喷注器200连接于燃烧室100，且用于向燃烧室100内喷射液氧和燃料，燃料包括但不限于煤油、甲醇、乙醇、高浓度水合肼、二甲肼、硝基、甲烷以及液氢等。
燃烧室100具有筒状的侧壁101和连接于侧壁101的底壁102，燃料和液氧在燃烧室100内发生反应后生成高温燃气。燃烧室100远离底壁102的一端设有排气口112，排气口112通过法兰等连接结构连接于涡轮泵的进气口，燃烧室100内生成的高温燃气可以推动涡轮泵转动，涡轮泵通过离心泵等组件再将燃料和液氧注入推力室以及燃烧室100。底壁102设有安装孔103，为了提升燃烧时的均匀性，安装孔103设置在底壁102的中心处。
针栓喷注器200沿安装孔103处连接于燃烧室100，在针栓喷注器200的外侧连接有集合环201，集合环201为半球形或者圆柱形或者其他类似的空腔结构，集合环201的一侧形成有开口，开口的尺寸与燃烧室100的底壁102的尺寸相适配，因此集合环201可以扣合在燃烧室100的底壁102上。集合环201位于燃烧室100的外侧且与底壁102之间形成集液腔202，集液腔202与燃烧室100的内部之间设有燃料通道203。在集合环201上还形成有燃料进口213，通过燃料进口213可以向集液腔202内通入燃料。针栓喷注器200内设有连通于燃烧室100的液氧通道204，液氧通道204的一端为液氧进口212，液氧通道204的另一端为喷液孔209，液氧通道204可以向燃烧室100内喷射液氧。
本发明实施例中，底壁102设有连通于集液腔202的进液孔104，燃烧室100的侧壁101处设有连通于进液孔104的冷却孔105，冷却孔105的孔口方向朝向针栓喷注器200设置。其中，孔口方向是指液体在孔口位置流出时形成的液柱的中心线方向。
燃气发生器工作时，针栓喷注器200沿着液氧通道204向燃烧室100内部喷射液氧，燃料通道203向燃烧室100内喷射燃料，燃料与液氧在燃烧室100内反应时形成高温的燃气。与此同时，集液腔202内的部分燃料沿着进液孔104流向冷却孔105，并在冷却孔105处沿着孔口方向喷向针栓喷注器200，这部分燃料接触回流的高温燃气时汽化吸热，可以阻隔高温燃气的热量传递至底壁102处，而且可以对针栓喷注器200进行冷却，避免了底壁102在高温燃气的作用下出现烧蚀的现象，提高了集液腔202内底的热防护性能，有助于提高燃气发生器的抗烧蚀性能和工作时长。
在一些实施例中，冷却孔105沿燃烧室100的侧壁101环向布置。请参阅图1至图2，冷却孔105沿着燃烧室100的侧壁101环向均匀布置，在集液腔202内具有一定的压力时，部分燃料可以沿着进液孔104均匀通向冷却孔105，冷却孔105沿环向密集布置时，可以在底壁102与高温燃气之间形成雨幕，进而更好地阻隔高温燃气的热量传递至底壁102处，减缓或者避免了底壁102出现烧蚀的现象。与此同时，环向设置的冷却孔105可以使燃料与液氧混合均匀，提高了燃料的燃烧性能。
在一些实施例中，冷却孔105包括沿环向并列设置的第一冷却孔1051和第二冷却孔1052，第一冷却孔1051与底壁102之间的距离小于第二冷却孔1052与底壁102之间的距离；第一冷却孔1051的孔口方向垂直于针栓喷注器200设置，第二冷却孔1052的孔口方向对应于液氧通道204的出口设置。
请参阅图1至图2，为了提升热防护性能，将冷却孔105分为并列设置的两排，两排冷却孔105均环向设置，因此可以在高温燃气和底壁102之间形成两层雨幕，进而提升了底壁102的抗烧蚀能力。与此同时，第一冷却孔1051和第二冷却孔1052并非单纯的层数叠加，第一冷却孔1051的孔口方向垂直于针栓喷注器200设置，主要用于形成密集的隔热雨幕，隔绝底壁102受到的热量；第二冷却孔1052的孔口方向对应于液氧通道204的出口设置，来自第二冷却孔1052的燃料不仅可以阻隔高温燃气的热量向底壁102传递，还直接向针栓喷注器200的喷液孔209喷射液体燃料，通过液冷的方式对针栓喷注器200进行冷却，可以快速降低针栓喷注器200的温度，避免针栓喷注器200出现烧蚀现象。综上可知，第一冷却孔1051和第二冷却孔1052不仅可以发挥双重的热量阻隔效果，还各有侧重，兼顾提高底壁102以及针栓喷注器200的热防护性能。
在一些实施例中，第二冷却孔1052的孔径大于第一冷却孔1051的孔径。在实际使用过程中，冷却孔105和进液孔104的粗糙度要求1.6，通过磨粒流去除毛刺。进液孔104直径根据冷却流量计算，占总燃料流量的百分之5或者其它比例，其尺寸为1mm，数量100个；由于中心区温度较高，冷却中心回流区的第二冷却孔1052的直径为0.8mm，数量80个；底壁102附近的回流区温度相对中心区较低，故此第一冷却孔1051的直径为0.5mm，数量80个。
在一些实施例中，燃烧室100内设有环形内壁106，环形内壁106的一端连接于底壁102，环形内壁106的另一端与燃烧室100的侧壁101平顺连接，底壁102、环形内壁106以及燃烧室100的侧壁101之间形成有环形通道107；进液孔104连通于集液腔202和环形通道107，环形内壁106设有连通于环形通道107的冷却孔105。
请参阅图1及图2，在燃烧室100内靠近底壁102的位置设置有环形内壁106，燃烧室100的侧壁101和环形内壁106形成双层结构，底壁102、环形内壁106以及燃烧室100的侧壁101之间形成有环形通道107，集液腔202内的燃料可以沿着进液孔104进入环形通道107，然后再沿着环形通道107进入环形内壁106上的冷却孔105内，燃料沿着冷却孔105进入燃烧室100的内部。环形通道107可以使不同位置处的冷却孔105的喷射压力保持平衡，进而提升冷却效果。
在一些情况下，环形内壁106与燃烧室100的侧壁101为一体结构，即燃烧室100的侧壁101在底壁102处形成双层结构，双层结构的中心处形成环形通道107。
在一些实施例中，燃烧室100的侧壁101与底壁102之间设有倒角过渡部，冷却孔105设置于倒角过渡部处。
可以理解的是，在燃烧室100的侧壁101与底壁102之间设有倒角过渡部，倒角过渡部可以降低高温燃气在燃烧室100内的流动阻力，可以降低燃烧室100内的振动和异响。在倒角过渡部设置冷却孔105，不需要增加燃烧室100的结构。与此同时，冷却孔105沿倒角过渡部环向布置或者多排并列设置均可以实现。
在一些实施例中，针栓喷注器200包括外管205、穿设于外管205内部的中心管206以及连接于外管205的端部的针栓头207；中心管206与外管205之间形成有隔热环腔208，外管205靠近针栓头207的管段沿环向设有喷液孔209，中心管206的管腔与喷液孔209连通并构成所述液氧通道204。
请参阅图3，针栓喷注器200包括由外管205和中心管206套设形成的双层结构，中心管206的管腔连通于喷液孔209构成液氧通道204，中心管206和外管205之间形成有隔热环腔208，可以避免热量传递至中心管206内，提高了液氧通道204的安全性。
在一些情况下，在隔热环腔208内可以设置隔热材料，可以进一步提升液氧通道204的热防护性能。
在一些实施例中，针栓头207朝向中心管206的一侧设置有分流柱210，分流柱210对应于中心管206的管中心设置。
请参阅图3，分流柱210包括底端和顶端，其整体呈旋转对称结构，分流柱210的底端的尺寸较大，顶端的尺寸较小，分流柱210的顶端靠近中心管206设置。来自中心管206的液氧接触分流柱210的顶端后均匀向四周扩散，可以使液氧均匀沿着环向设置的喷液孔209流出，提高了燃料与液氧接触的均匀性，提高了燃烧性能。
在一些情况下，分流柱210为圆锥形结构或者圆台形结构。
在一些实施例中，底壁102对应于安装孔103的位置设置有环形外壁108，针栓喷注器200的外管205穿设于环形外壁108内，环形外壁108与外管205的外侧壁之间形成有燃料环缝，燃料环缝构成连通于集液腔202和燃烧室100的燃料通道203。
请参阅图1，在底壁102处设置有环形外壁108，外形外壁的尺寸与安装孔103的尺寸相适应。针栓喷注器200插设于安装孔103内时，外管205与环形外壁108之间形成均匀的燃料环缝，在外部压力作用下，集液腔202内的燃料沿着燃料环缝喷向燃烧室100，且燃料在针栓喷注器200的外侧形成圆筒状的雨幕，可以提升针栓喷注器200的热防护性能。
在一些实施例中，燃烧室100的侧壁101沿环向设置有扰流环109。请参阅图1及图2，扰流环109与燃烧室100的侧壁101圆滑过渡，不存在凸台，可以防止热量聚集，避免高温燃气烧毁身部。
在一些实施例中，燃烧室100的侧壁101上还开设有点火器安装孔110和第一连接孔111，其中点火器安装孔110用于安装电子点火器，第一连接孔111的数量可以为多个，用于监测燃烧室100内的温度和压力。
在一些实施例中，集合环201上开设有第二连接孔211，第二连接孔211内用于连接燃料压力监测元件等，通过调控燃料压力可以提高燃气发生器工作时的稳定性。
本发明实施例提供的燃气发生器，可以提升燃烧室的底壁和针栓喷注器的热防护性能，以下举例说明：
如图1所示，提供一种多孔冷却的液氧煤油针栓燃气发生器，包括针栓喷注器、燃烧室、冷却孔和集液腔。
集合环、推进剂进口和针栓喷注器组合通过3D打印完成，材料为GH4169，推进剂进口包括液氧进口和煤油进口，其中针栓喷注器包括外管、中心管、隔热环腔以及针栓头。两个推进剂进口分别机加10个M6的螺纹孔，与阀门通过螺栓连接。针栓喷注器打印完成后，机加工喷液孔，要求去除毛刺，粗糙度为0.8，防止毛刺影响液流撞击。
喷液孔为长圆孔，长圆孔的面积为A，长圆孔个数为n，推进剂液氧密度为p，流量系数为u，喷注压降为x，液氧推进剂流量为qy，则满足：A=qy/（nu（2px）0.5）；
中心管内径20mm；
针栓头直径D1，则D1=0.4（qy）0.5；
环缝宽度d= 0.5（（（D1）2+4nA/πu）0.5- D1）；
越程比CTLR=LS/ D1，其中CTLR为1.2，LS为集液腔内底到煤油环缝出口的距离；
直径比= D2/ D1，D2为燃烧室直径，直径比取值3；
动量比为qyvy/qrvr，其中qy为液氧流量，vy为液氧出口速度；qr为煤油流量，vr为煤油出口速度，动量比取值2；
集合环机加1个直径4.2mm的圆孔，即第二连接孔，氩弧焊接管嘴；
燃烧室包括冷却孔、扰流环，底壁包括进液孔，均通过3D打印完成，材料为GH4169；
扰流环为圆滑过度，不能存在凸台，防止热量聚集，烧毁身部；
冷却孔和进液孔的粗糙度要求1.6，去除毛刺，通过磨粒流实现；
进液孔直径根据冷却流量计算，占总煤油流量的百分之5，其尺寸为1mm，数量100个；
由于中心区温度较高，冷却中心回流区的第二冷却孔的直径D4为0.8mm，数量80个；底壁附近的回流区温度相对中心区较低，故此设置冷却底壁的第一冷却孔的直径D3为0.5mm，数量80个；
燃烧室体积Vc，按照公式Lt=Vc/At，At为喉部面积，Lt为特征长度1；
燃烧室与集合环通过电子束焊接，在燃烧室机加工2个直径4.2mm的孔，即第一连接孔，氩弧焊接管嘴；机加工1个直径8mm的孔，氩弧焊接点火器；
燃烧室出口端机加工10个M8的螺纹孔，与涡轮泵对接，通过石墨垫密封；
针栓燃气发生器焊接完成后，需经过气密液压试验，符合使用要求。
根据本发明第二方面实施例提供的火箭动力装置，包括涡轮泵以及根据本发明第一方面实施例提供的燃气发生器，燃气发生器的排气口连通于涡轮泵的进气口。
本发明实施例提供的火箭动力装置工作时，针栓喷注器沿着液氧通道向燃烧室内部喷射液氧，燃料通道向燃烧室内喷射燃料，燃料与液氧在燃烧室内反应时形成高温的燃气。与此同时，集液腔内的部分燃料沿着进液孔流向冷却孔，并在冷却孔处沿着孔口方向喷向针栓喷注器，这部分燃料接触回流的高温燃气时汽化吸热，可以阻隔高温燃气的热量传递至底壁处，而且可以对针栓喷注器进行冷却，避免了底壁在高温燃气的作用下出现烧蚀的现象，提高了集液腔内底的热防护性能，有助于提高燃气发生器的抗烧蚀性能和工作时长。
根据本发明第三方面实施例提供的火箭，包括根据本发明第二方面实施例提供的火箭动力装置，或者包括根据本发明第一方面实施例提供的燃气发生器。
本发明实施例提供的火箭工作时，针栓喷注器沿着液氧通道向燃烧室内部喷射液氧，燃料通道向燃烧室内喷射燃料，燃料与液氧在燃烧室内反应时形成高温的燃气。与此同时，集液腔内的部分燃料沿着进液孔流向冷却孔，并在冷却孔处沿着孔口方向喷向针栓喷注器，这部分燃料接触回流的高温燃气时汽化吸热，可以阻隔高温燃气的热量传递至底壁处，而且可以对针栓喷注器进行冷却，避免了底壁在高温燃气的作用下出现烧蚀的现象，提高了集液腔内底的热防护性能，有助于提高燃气发生器的抗烧蚀性能和工作时长。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种燃气发生器，其特征在于，包括：
燃烧室，所述燃烧室具有筒状的侧壁以及连接于所述侧壁的底壁，所述底壁设有安装孔；
针栓喷注器，沿所述安装孔处连接于所述燃烧室，所述针栓喷注器的外侧连接有集合环，所述集合环位于所述燃烧室的外侧且与所述底壁之间形成集液腔，所述集液腔与所述燃烧室的内部之间设有燃料通道，所述针栓喷注器内设有连通于所述燃烧室的内部的液氧通道；
其中，所述底壁设有连通于所述集液腔的进液孔，所述燃烧室的侧壁处设有连通于所述进液孔的冷却孔，所述冷却孔的孔口方向朝向所述针栓喷注器设置；
所述冷却孔包括第一冷却孔，所述第一冷却孔的孔口方向垂直于所述针栓喷注器设置。
2.根据权利要求1所述的燃气发生器，其特征在于，所述冷却孔沿所述燃烧室的侧壁环向布置。
3.根据权利要求2所述的燃气发生器，其特征在于，所述冷却孔包括与所述第一冷却孔沿环向并列设置的第二冷却孔，所述第一冷却孔与所述底壁之间的距离小于所述第二冷却孔与所述底壁之间的距离；
所述第二冷却孔的孔口方向对应于所述液氧通道的出口设置。
4.根据权利要求3所述的燃气发生器，其特征在于，所述第二冷却孔的孔径大于所述第一冷却孔的孔径。
5.根据权利要求1至4任一项所述的燃气发生器，其特征在于，所述燃烧室内设有环形内壁，所述环形内壁的一端连接于所述底壁，所述环形内壁的另一端与所述燃烧室的侧壁平顺连接，所述底壁、所述环形内壁以及所述燃烧室的侧壁之间形成有环形通道；
所述进液孔连通于所述集液腔和所述环形通道，所述环形内壁设有连通于所述环形通道的所述冷却孔。
6.根据权利要求1至4任一项所述的燃气发生器，其特征在于，所述燃烧室的侧壁与所述底壁之间设有倒角过渡部，所述冷却孔设置于所述倒角过渡部。
7.根据权利要求1至4任一项所述的燃气发生器，其特征在于，所述针栓喷注器包括外管、穿设于所述外管内部的中心管以及连接于所述外管的端部的针栓头；
所述中心管与所述外管之间形成有隔热环腔，所述外管靠近所述针栓头的管段沿环向设有喷液孔，所述中心管的管腔与所述喷液孔连通并构成所述液氧通道。
8.根据权利要求7所述的燃气发生器，其特征在于，所述针栓头朝向所述中心管的一侧设置有分流柱，所述分流柱对应于所述中心管的管中心设置。
9.根据权利要求7所述的燃气发生器，其特征在于，所述底壁对应于所述安装孔的位置设置有环形外壁，所述针栓喷注器的所述外管穿设于所述环形外壁内，所述环形外壁与所述外管之间形成有燃料环缝，所述燃料环缝构成连通于所述集液腔和所述燃烧室的所述燃料通道。
10.根据权利要求1至4任一项所述的燃气发生器，其特征在于，所述燃烧室的侧壁沿环向设置有扰流环。
11.一种火箭动力装置，其特征在于，包括涡轮泵以及如权利要求1至10任一项所述的燃气发生器，所述燃气发生器的排气口连通于所述涡轮泵的进气口。
12.一种火箭，其特征在于，包括如权利要求1至10任一项所述的燃气发生器，或者包括如权利要求11所述的火箭动力装置。
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