KR100666161B1 - An Injector Baffle for Liquid Roket Engine - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액체로켓 연소기의 분사기형 배플에 관한 것으로, 특히 연소기의 분사헤드 분사면에 설치되어 연소실 내에서 추진제의 연소시 발생하는 고온, 고압의 조건에서 자체 내부냉각기능을 가지고 있어 파손되지 않으며, 액체연료와 산화제의 분사기능을 가지고 있어 연소효율을 높이면서도, 종래의 배플이 갖는 연소안정화를 이룰수 있는 액체로켓의 연소기의 분사기형 배플에 관한 것이다.The present invention relates to an injector type baffle of a liquid rocket combustor, and is installed on an injection head spray surface of the combustor, and has a self-internal cooling function under high temperature and high pressure conditions generated during combustion of a propellant in a combustion chamber, and thus does not break. The present invention relates to an injector type baffle of a combustor of a liquid rocket which has a function of injecting a liquid fuel and an oxidant and improves combustion efficiency while achieving combustion stabilization of a conventional baffle.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1특징은 액체로켓의 연소기 분사헤드의 분사면에 설치되어 연소실의 일부를 구획하는 배플에 있어서, 상기 배플은 액체연료와 산화제를 연소실로 분사시키는 다수의 분사기가 분사헤드의 분사면에 돌출되게 설치되어 연소실의 일부를 구획하도록 상기 다수의 분사기가 분사헤드 분사면상의 중앙부에 환형의 격벽을 이루도록 설치되며, 또한 다수의 분사기가 상기 환형의 격벽 외주로 방사형의 격벽을 이루도록 설치되는 액체로켓 연소기의 분사기형 배플에 있다.A first aspect of the present invention for achieving the above object is a baffle which is installed on the injection surface of the combustor injection head of the liquid rocket to partition a part of the combustion chamber, the baffle is a plurality of injecting liquid fuel and oxidant into the combustion chamber The plurality of injectors are installed to form an annular partition wall in the center of the injection head injection surface so that the injectors protrude to the injection surface of the injection head to partition a part of the combustion chamber, and the plurality of injectors are radial to the outer periphery of the annular partition wall. Injector-type baffles of a liquid rocket combustor are installed to form a bulkhead.

액체로켓엔진, 로켓, 연소실, 연소안정화장치, 내부냉각Liquid Rocket Engine, Rocket, Combustion Chamber, Combustion Stabilizer, Internal Cooling

Description

액체로켓 연소기의 분사기형 배플 {An Injector Baffle for Liquid Roket Engine}Injector Baffle for Liquid Rocket Combustor

도 1은 종래의 액체로켓의 개념단면도.1 is a conceptual cross-sectional view of a conventional liquid rocket.

도 2는 종래의 액체로켓의 연소기 개념단면도2 is a conceptual cross-sectional view of a combustor of a conventional liquid rocket.

도 3은 종래의 배플이 설치된 분사헤드의 저면도.3 is a bottom view of a jet head in which a conventional baffle is installed.

도 4은 본 발명의 분사기형 배플이 설치된 분사헤드의 저면사시도.Figure 4 is a bottom perspective view of the spray head is installed injector type baffle of the present invention.

도 5는 본 발명의 분사기형 배플의 설치된 분사헤드의 저면도.5 is a bottom view of an installed jet head of the injector baffle of the present invention.

도 6은 본 발명의 분사기형 배플의 분사기 단면도.6 is an injector cross-sectional view of the injector baffle of the present invention.

도 7은 본 발명의 분사기형 배플의 분사기에서 내부냉각 재킷의 구성도.Figure 7 is a block diagram of the internal cooling jacket in the injector of the injector type baffle of the present invention.

도 8은 본 발명의 분사기형 배플의 분사기에서 와류기의 확대 단면도.8 is an enlarged cross-sectional view of a vortexer in the injector of the injector type baffle of the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 설명** Description of the main parts of the drawings *

1: 추력부 10: 연소기 30: 노즐1: Thrust 10: Combustor 30: Nozzle

40: 분사헤드 41: 분사헤드 분사기 42: 산화제 분사기40: injection head 41: injection head injector 42: oxidant injector

42a: 산화제 분사공 42b: 산화제 공급관 43: 액체연료 분사기42a: oxidant injector 42b: oxidant supply pipe 43: liquid fuel injector

43a: 액체연료 분사공 43b: 액체연료 공급관 45: 분사면43a: liquid fuel injection hole 43b: liquid fuel supply pipe 45: injection surface

47: 오리피스 48: 산화제 매니폴드47: orifice 48: oxidant manifold

50: 연소실 51: 연소벽50: combustion chamber 51: combustion wall

60: 배플 61: 분사기 62: 케이싱60: baffle 61: injector 62: casing

63: 내부냉각 재킷 63a: 냉각돌기 63b: 산화제 유로63: internal cooling jacket 63a: cooling projection 63b: oxidant flow path

64: 와류기 64a: 선회유동 발생구 64b: 유로64: vortex stage 64a: turning flow generation port 64b: flow path

64c: 확산공64c: diffuser

본 발명은 액체로켓 연소기의 분사기형 배플에 관한 것으로, 특히 연소기의 분사헤드 분사면에 설치되어 연소실 내에서 추진제의 연소시 발생하는 고온, 고압의 조건에서 자체 내부냉각기능을 가지고 있어 파손되지 않으며, 액체연료와 산화제의 분사기능을 가지고 있어 연소효율을 높이면서도, 종래의 배플이 갖는 연소안정화를 이룰수 있는 액체로켓의 연소기의 분사기형 배플에 관한 것이다.The present invention relates to an injector type baffle of a liquid rocket combustor, and is installed on an injection head spray surface of the combustor, and has a self-internal cooling function under high temperature and high pressure conditions generated during combustion of a propellant in a combustion chamber, and thus does not break. The present invention relates to an injector type baffle of a combustor of a liquid rocket which has a function of injecting a liquid fuel and an oxidant and improves combustion efficiency while achieving combustion stabilization of a conventional baffle.

일반적으로 액체로켓엔진은 도 1에서와 같이 크게 공급부(2)와, 추력부(1)로 구성된다.Generally, the liquid rocket engine is composed of a supply part 2 and a thrust part 1 as shown in FIG. 1.

공급부(2)는 연료탱크(21)와 산화제 탱크(22)가 연료펌프(23a)와 산화제 펌프(23b)로 이루어진 펌프(23)에 각각 배관(24)으로 연결되어 이루어진다.The supply unit 2 is formed by connecting the fuel tank 21 and the oxidant tank 22 to the pump 23 composed of the fuel pump 23a and the oxidant pump 23b by pipes 24, respectively.

추력부(1)는 상기 펌프(23)에서 공급되는 연료와 산화제를 분사하여 연소시키는 연소기(10)와, 연소된 추진제의 열화학적 에너지를 추진력으로 변환시키는 노즐(30)로 이루어진다.The thrust part 1 is composed of a combustor 10 for injecting and combusting fuel and oxidant supplied from the pump 23, and a nozzle 30 for converting the thermochemical energy of the burned propellant into propulsion force.

특히, 상기 연소기(10)는 도 2에서와 같이, 연료 및 산화제 펌프(23)에서 공 급되는 액체연료 및 산화재를 다수의 분사기(41)을 통해 연소기(10) 내로 분사시키는 분사헤드(40)와, 분사헤드(40)의 분사기(41)을 통해 분사되어져 혼합되는 연료와 산화제를 점화시키는 점화원(도면 미도시)과, 상기 분사헤드(40)의 외주면을 감싸는 연소벽(51)에 의해 형성되며 후단이 노즐(30)과 연결되는 연소실(50)과, 상기 분사헤드(40)의 분사면(45)에서 상기 연소실(50)의 일부 공간을 구획되게 설치되는 배플(6)로 구성된다.In particular, the combustor 10, as shown in Figure 2, the injection head 40 for injecting the liquid fuel and oxidant supplied from the fuel and oxidant pump 23 into the combustor 10 through a plurality of injectors 41 ), An ignition source (not shown) for igniting the mixed fuel and oxidant injected through the injector 41 of the injection head 40, and a combustion wall 51 surrounding the outer circumferential surface of the injection head 40. It is formed of a combustion chamber 50, the rear end is connected to the nozzle 30, and the baffle 6 is installed to partition a portion of the combustion chamber 50 on the injection surface 45 of the injection head (40). .

상기 종래의 액체로켓은 분사기(41)을 통해 분사되는 추진제(연료와 산화제의 혼합물)를 연소시켜 발생되는 고온,고압의 가스를 노즐(30)을 통해 분사하여 추진력을 얻기 때문에 연소실(50) 내부에는 고온,고압의 환경이 된다.Since the conventional liquid rocket obtains a propulsion force by injecting a high temperature and high pressure gas generated by burning a propellant (a mixture of fuel and an oxidant) injected through the injector 41 through the nozzle 30 to obtain a propulsion force inside the combustion chamber 50. In high temperature, high pressure environment.

이와같이 액체로켓의 연소기의 연소과정에서 추진제의 미립화 특성으로 진동이 발생하므로 연소 불안정 현상이 발생한다.As such, vibration occurs due to atomization characteristics of the propellant in the combustion process of the combustor of the liquid rocket, and thus combustion instability occurs.

상기 연소과정에서 발생하는 진동으로 인한 연소불안정 현상을 방지하기 위하여 종래의 분사헤드(40) 분사면(45)의 중앙부에 환형의 격벽과 상기 환형의 격벽외측으로 방사형의 다수의 격벽을 설치하는 배플(6)을 구성하므로서, 연소과정에서 발생하는 진동을 감쇄시켜 추진제의 연소안정화를 유도한다.In order to prevent combustion instability due to vibration generated in the combustion process, a baffle is provided with an annular partition wall and a plurality of radial partition walls outside the annular partition wall in the center of the conventional injection head 40. By configuring (6), vibrations generated in the combustion process are attenuated to induce combustion stabilization of the propellant.

그러나, 상기 배플(6)의 후단부위가 바로 추진제의 발화점 위치와 근접하므로 그 부위에 가장 큰 고온,고압의 환경이 되므로 배플(6)이 파손되지 않도록 도 3에서와 같이 분사면(35)의 배플(6) 주위에 별도의 냉각장치(46)를 설치하여 이 냉각장치(46)에서 액체연료만을 배플(6)에 분사시켜 배플(6)을 냉각시켰다.However, since the rear end portion of the baffle 6 is close to the location of the ignition point of the propellant, it becomes the environment of the largest high temperature and high pressure at the portion thereof, so that the baffle 6 is not damaged, as shown in FIG. A separate cooling device 46 was provided around the baffle 6, and only the liquid fuel was injected into the baffle 6 to cool the baffle 6.

이로인해 배플(6)에 분사된 액체연료에 의하여 연소기에서 완전연소가 이루 어지지 않으므로 연소효율이 떨어지는 문제점이 발생한다.This causes a problem that the combustion efficiency is lowered because the complete combustion is not achieved in the combustor by the liquid fuel injected into the baffle (6).

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하고자 안출한 것으로, 연소기의 분사헤드에 설치되는 배플이 연료 및 산화제의 분사기능을 갖도록하여 연소효율을 높이며, 또한 상기 분사기능을 갖는 배플 자체가 내부 냉각기능을 갖도록 하여 연소실 내의 고온고압의 환경에서 파손되지 않는 분사기형 배플을 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, the baffle installed in the injection head of the combustor to have the injection function of the fuel and oxidant to increase the combustion efficiency, and the baffle itself having the injection function has an internal cooling function It is to provide an injector-type baffle that does not break in an environment of high temperature and high pressure in the combustion chamber.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1특징은 액체로켓의 연소기 분사헤드의 분사면에 설치되어 연소실의 일부를 구획하는 배플에 있어서, 상기 배플은 액체연료와 산화제를 연소실로 분사시키는 다수의 분사기가 분사헤드의 분사면에 돌출되게 설치되어 연소실의 일부를 구획하도록 상기 다수의 분사기가 분사헤드 분사면상의 중앙부에 환형의 격벽을 이루도록 설치되며, 또한 다수의 분사기가 상기 환형의 격벽 외주로 방사형의 격벽을 이루도록 설치되는 액체로켓 연소기의 분사기형 배플에 있다.A first aspect of the present invention for achieving the above object is a baffle which is installed on the injection surface of the combustor injection head of the liquid rocket to partition a part of the combustion chamber, the baffle is a plurality of injecting liquid fuel and oxidant into the combustion chamber The plurality of injectors are installed to form an annular partition wall in the center of the injection head injection surface so that the injectors protrude to the injection surface of the injection head to partition a part of the combustion chamber, and the plurality of injectors are radial to the outer periphery of the annular partition wall. Injector-type baffles of a liquid rocket combustor are installed to form a bulkhead.

또한 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 특징은 상기 제 1특징에 있어서, 상기 분사기는 원형의 실린더 형상으로 타단이 분사헤드의 분사면에 설치되는 케이싱과; 상기 케이싱 내에 설치되며 외주면 타단이 분사헤드 내의 오리피스를 통해 공급되는 액체연료의 유로가 되되, 상기 외주면 상에 나선형의 냉각돌기가 형성되어 액체연료가 회전하여 상기 케이싱 일단에서 분사되게하며, 내주에는 분사헤드 내의 산화제 매니폴드와 연결되어 산화제를 이동시키는 산화제 유로가 형성되 는 내부냉각 재킷과; 상기 내부냉각 재킷의 산화제 유로 일단에 설치되며 타단 외주에 다수의 선회유동 발생구가 형성되어 산화제가 선회유동하게하며, 내주에 상기 선회유동발생구와 연통하는 유로가 형성되며 그 일단에 확산공이 형성되어 선회이동하는 산화제가 분사되게하는 와류기;로 형성되는 액체로켓 연소기의 분사기형 배플에 있다.In addition, the second aspect of the present invention for achieving the above object is the first feature, the injector is a casing is provided on the injection surface of the injection head of the other end in the shape of a circular cylinder; It is installed in the casing and the other end of the outer peripheral surface becomes a flow path of the liquid fuel supplied through the orifice in the injection head, a spiral cooling projection is formed on the outer peripheral surface so that the liquid fuel is rotated and sprayed from one end of the casing, the injection is in the inner circumference An internal cooling jacket connected with the oxidant manifold in the head to form an oxidant flow path for moving the oxidant; It is installed at one end of the oxidant flow path of the internal cooling jacket and a plurality of swing flow generating holes are formed on the outer circumference of the other end so that the oxidant swings and flows, and a flow path communicating with the swing flow generating hole is formed at the inner circumference and a diffusion hole is formed at one end thereof. It is in the injector type baffle of the liquid rocket combustor;

또한 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 3 특징은 상기 제 2특징에 있어서, 상기 내부냉각 재킷의 냉각돌기는 사각형상의 단면으로 이루어지는 액체로켓 연소기의 분사기형 배플에 있다.Further, a third aspect of the present invention for achieving the above object is in the injector type baffle of the liquid rocket combustor of the second aspect, wherein the cooling projection of the internal cooling jacket has a rectangular cross section.

또한 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 4 특징은 상기 제 2특징에 있어서, 상기 케이싱은 동합금 소재로 이루어진 액체로켓 연소기의 분사기형 배플에 있다.In addition, a fourth aspect of the present invention for achieving the above object is the injector-type baffle of the liquid rocket combustor of the second feature, wherein the casing is made of a copper alloy material.

또한 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 5 특징은 상기 제 2특징에 있어서, 상기 내부냉각 재킷은 스트인레스 재질로 이루어 진 액체로켓 연소기의 분사기형 배플에 있다.In addition, a fifth aspect of the present invention for achieving the above object is the injector-type baffle of the liquid rocket combustor made of a stress material in the second aspect, the internal cooling jacket.

이하 본 발명의 구성을 첨부도면 도 4 내지 도 8을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a configuration of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 8.

본 발명의 액체로켓 연소기의 분사기형 배플의 구성은 도 4 및 도 5에서와 같이, 액체로켓의 연소기(10) 분사헤드(40)의 분사면(45)에 설치되어 연소실(50)의 일부를 구획하는 배플에 있어서, 상기 배플(60)은 액체연료와 산화제를 연소실로 분사시키는 다수의 분사기(61)가 분사헤드(40)의 분사면(45)에 돌출되게 설치되어 연소실(50)의 일부를 구획하도록 상기 다수의 분사기(61)가 분사헤드 분사면(45)상의 중앙부에 환형의 격벽을 이루도록 설치되며, 또한 다수의 분사기(61)가 상기 환형의 격벽 외주로 방사형의 격벽을 이루도록 설치되는 것이다.The configuration of the injector type baffle of the liquid rocket combustor of the present invention is installed in the injection surface 45 of the injection head 40 of the combustor 10 of the liquid rocket as shown in FIGS. In the baffle to be partitioned, the baffle 60 is provided with a plurality of injectors 61 for injecting the liquid fuel and the oxidant into the combustion chamber so as to protrude to the injection surface 45 of the injection head 40, a part of the combustion chamber 50 The plurality of injectors 61 are installed to form an annular partition wall in the center on the injection head spraying surface 45 so as to define a plurality of injectors 61, and the plurality of injectors 61 are formed to form a radial partition wall outer periphery of the annular partition wall. will be.

특히 상기 분사기(61)의 구성은 도 6에서와 같이, 상기 분사헤드(40)의 분사면(45)에 돌출설치되는 것으로서, 상기 공지의 분사헤드(40)는 산화제 펌프(23b)로 부터 공급되는 산화제를 산화제 공급관(42b)을 통해 공급받아 분사헤드의 분사면(45)에 위치한 산화제 분사공(42a)을 통해 연소실(50)로 분사시키는 산화제 분사기(42)와, 상기 산화제 분사기(42) 외주에 설치되어 액체 펌프(23a)로 부터 공급되는 액체연료를 액체연료 공급관(43b)을 통해 공급받아 상기 산화제 분사공 외주에서 분사되게하여 연소실에서 혼합되게하는 액체연료 분사공(43a)을 갖는 액체연료 분사기(43)로 이루어진 분사헤드 분사기(41)가 다수 매입되어 구성되어 있다.In particular, the injector 61 is configured to protrude on the spray surface 45 of the spray head 40 as shown in FIG. 6, and the known spray head 40 is supplied from the oxidant pump 23b. An oxidant injector 42 which receives the oxidant supplied through the oxidant supply pipe 42b and injects the oxidant into the combustion chamber 50 through the oxidant injection hole 42a located in the injection surface 45 of the injection head, and the oxidant injector 42. Liquid having a liquid fuel injection hole (43a) which is installed on the outer periphery and is supplied from the liquid fuel supply pipe (43b) to be supplied from the liquid fuel supply pipe (43b) to be injected from the outer circumference of the oxidant injection hole to be mixed in the combustion chamber A plurality of injection head injectors 41 formed of the fuel injectors 43 are embedded.

상기 분사기(61)는 원형의 실린더 형상으로 타단이 분사헤드의 분사면(45)에 설치되며 열전도도가 높은 동합금소재로 제작되어 연소실(50) 내의 연소열을 후술할 내부냉각 재킷(63)의 냉각돌기(63a)를 타고 흐르는 액체연료에 전달시켜 배플(60)을 냉각시키게하는 케이싱(62)과,The injector 61 has a circular cylinder shape, the other end of which is installed on the injection surface 45 of the injection head and is made of a copper alloy material having high thermal conductivity, thereby cooling the internal cooling jacket 63 to explain the heat of combustion in the combustion chamber 50. A casing 62 which delivers the projection 63a to the flowing liquid fuel to cool the baffle 60;

도 6 및 도 7에서와 같이, 스테인레스 재질로 제작되며, 상기 케이싱(62) 내에 설치되며 외주면 타단이 분사헤드(40) 내의 오리피스(47)를 통해 공급되는 액체연료의 유로가 되되, 상기 외주면 상에 나선형의 냉각돌기(63a)가 형성되어 액체연료가 회전하여 상기 케이싱(62) 일단에서 분사되게하며 또한 상기 냉각돌기(63a)는 그 단면형상이 사각형상으로 이루어져있어 상기 냉각돌기(63a)를 타고 흐르는 액체 연료가 상기 케이싱(62)에 의해 전달된 연소열을 원할하게 흡수하게하며, 내주에는 분사헤드(40) 내의 산화제 매니폴드(48)와 연결되어 산화제를 이동시키는 산화제 유로(63b)가 형성되는 내부냉각 재킷(63)과,As shown in Figure 6 and 7, is made of a stainless material, is installed in the casing 62 and the other end of the outer peripheral surface becomes a flow path of the liquid fuel supplied through the orifice 47 in the injection head 40, on the outer peripheral surface A spiral cooling projection (63a) is formed in the liquid fuel is rotated to be injected from one end of the casing 62, and the cooling projection (63a) is formed in a cross-sectional shape of the cooling projection (63a) An oxidant flow path 63b for smoothly absorbing the combustion heat transmitted by the casing 62 and the oxidant manifold 48 in the injection head 40 to move the oxidant is formed on the inner circumference thereof. Internal cooling jacket (63),

도 6 및 도 8에서와 같이, 상기 내부냉각 재킷(63)의 산화제 유로(63b) 일단에 설치되며 타단 외주에 다수의 선회유동 발생구(64a)가 형성되어 산화제가 선회유동하게하며, 내주에 상기 선회유동발생구(64a)와 연통하는 유로(64b)가 형성되며 그 일단에 확산공(64c)이 형성되어 선회이동하는 산화제가 분사되게하는 와류기(64)로 이루어진다.6 and 8, the oxidant flow path 63b of the internal cooling jacket 63 is installed at one end, and a plurality of swing flow generating holes 64a are formed at the outer circumference of the other end to allow the oxidant to swing and flow. A flow path 64b communicating with the swing flow generating port 64a is formed, and a diffusion hole 64c is formed at one end thereof, and is composed of a vortex device 64 for spraying the oxidizing agent to move.

특히 상기 선회유동 발생구(64a)는 도 8의 View A 와 View B와 같이 산화제 유로(63b)를 통해 이동하는 산화제를 원주의 중심에 형성된 유로(64b)로 선회유동하도록 유도하므로서 산화제가 확산공(64c)에서 선회유동하며 분사되도록 한다.In particular, the swirl flow generating port 64a induces oxidant moving through the oxidant flow path 63b to swing in the flow path 64b formed at the center of the circumference, as shown in View A and View B of FIG. In (64c) turn to flow and spray.

이와 같이 구성되는 본 발명인 액체로켓 연소기의 분사기형 배플은Injector type baffle of the liquid rocket combustor of the present invention configured as described above

액체로켓의 가동시 연소기(10)의 상기 분사헤드 분사기(41)가 연료 및 산화제 펌프(23)로 부터 액체연료 및 산화제를 공급받아 액체연료와 산화제를 각각 액체연료 분사공(43a)과 산화제 분사공(42a)을 통해 연소실(50) 내로 분사시켜 연소시키며, 이와 동시에 상기 본 발명인 분사기형 배플(60)의 분사기(61)에서도 상기 분사헤드(40) 내에 설치된 오리피스(47)에서 공급되는 액체연료가 상기 내부냉각 재킷(63)의 냉각돌기(63a)와 케이싱(62) 내면사이에서 회전하며 상기 케이싱(62)의 일단에서 일정각도로 연소실(50) 내로 분사된다.The injection head injector 41 of the combustor 10 receives the liquid fuel and the oxidant from the fuel and the oxidant pump 23 when the liquid rocket is in operation, thereby dispensing the liquid fuel and the oxidant into the liquid fuel injection hole 43a and the oxidant, respectively. It is injected into the combustion chamber 50 through the hole 42a and combusts, and at the same time, the injector 61 of the injector type baffle 60 according to the present invention is supplied from the orifice 47 provided in the injection head 40. Is rotated between the cooling projection (63a) of the inner cooling jacket 63 and the inner surface of the casing 62 and is injected into the combustion chamber 50 at a predetermined angle from one end of the casing (62).

또한 상기 분사헤드(40)의 산화제 매니폴드(48)로 부터 공급되는 산화제가 산화제 유로(63b)에 공급되며, 이 산화제는 와류기(64)의 선회유동 발생기(64a)를 통과하면서 유로(64b)에서 선회유동하면서 확산공(63c)를 통해 연소실(50) 내로 분사되게 된다.In addition, the oxidant supplied from the oxidant manifold 48 of the injection head 40 is supplied to the oxidant flow path 63b, which passes through the swirl flow generator 64a of the vortex 64 and flow path 64b. It is injected into the combustion chamber 50 through the diffusion hole 63c while turning flow in ().

이와 같이 분사기(61)에서 동시에 분사되는 추진제(산화제와 액체연료가 분사기에서 분사됨과 동시에 혼합됨)가 점화원에 의해 점화 연소되어 추진력을 발생시키게되므로, 본 발명인 분사기형 배플(60) 자체가 분사헤드의 분사기(41)와 동일하게 추진제를 분사하여 연소하므로 배플(60)로 구획된 연소공간에서 각각 개별 연소되는 연소원을 하나의 연소원으로 합쳐지게 하므로서 연소효율이 종래의 배플(6)이 장착된 연소기보다 높아지게 된다.As such, the propellant (mixed with the oxidant and the liquid fuel is injected from the injector and simultaneously mixed) injected from the injector 61 is ignited and burned by the ignition source to generate a propulsion force. Injecting the propellant in the same way as the injector 41 of the combustion, so that the combustion source is separately combusted in the combustion space partitioned by the baffle (60) to combine the combustion efficiency of the conventional baffle (6) Higher than the combustor.

또한, 연소열이 상기 분사기(61)의 케이싱(62)에 전달되어 케이싱(62)과 내부냉각 재킷(63)의 냉각돌기(63a)사이를 타고 회전하여 흐르는 액체연료에 전달되어 흡수되므로 본 발명인 분사기형 배플은 연소열에 의해 파손되지 않게된다.In addition, the combustion heat is transmitted to the casing 62 of the injector 61 is transferred between the casing 62 and the cooling projection 63a of the internal cooling jacket 63 is transferred to the liquid fuel flowing through the injector of the present invention, so The mold baffles are not broken by the heat of combustion.

상기한 바와같이 본 발명은 배플이 분사기능을 가지므로 배플에 의해 구획된 공간에서 각각 개별 연소되는 연소원을 하나의 연소원으로 합쳐지게 하므로 연소효율을 높이며, 또한 배플 자체가 연소열을 내부의 액체연료에 전달하여 냉각시키는 냉각기능을 가지므로 연소실 내의 고온고압의 환경에서 파손되지 않는 효과가 있다.As described above, since the baffle has an injection function, the combustion sources that are individually combusted in the space partitioned by the baffle are combined into one combustion source, thereby increasing the combustion efficiency, and the heat of the baffle itself is the internal heat of the liquid. Since it has a cooling function to cool the delivery to the fuel has an effect that does not break in the environment of high temperature and high pressure in the combustion chamber.

Claims (5)

액체로켓의 연소기(10) 분사헤드(40)의 분사면(45)에 설치되어 연소실(50)의 일부를 구획하는 배플(60)에 있어서,In the baffle (60) which is installed on the injection surface (45) of the combustion head (40) and the injection head (40) of the liquid rocket, 상기 배플(60)은 액체연료와 산화제를 연소실로 분사시키는 다수의 분사기(61)가 분사헤드(40)의 분사면(45)에 돌출되게 설치되어 연소실(50)의 일부를 구획하도록 상기 다수의 분사기(61)가 분사헤드 분사면(45)상의 중앙부에 환형의 격벽을 이루도록 설치되며, 또한 다수의 분사기(61)가 상기 환형의 격벽 외주로 방사형의 격벽을 이루도록 설치되고, The baffle 60 is installed so that a plurality of injectors 61 for injecting liquid fuel and oxidant into the combustion chamber protrude on the injection surface 45 of the injection head 40 to partition a portion of the combustion chamber 50. The injector 61 is installed to form an annular partition wall in the center portion on the injection head injection surface 45, and a plurality of injectors 61 are installed to form a radial partition wall outer periphery of the annular partition wall, 상기 분사기(61)에는 그 내부로 산화제가 이동되고 외주면에는 액체연료를 선회시키는 나선형의 냉각돌기(63a)가 형성되어 있는 내부냉각 재킷(63)이 설치된 것을 특징으로 하는 액체로켓 연소기의 분사기형 배플.The injector 61 of the injector type baffle of the liquid rocket combustor, characterized in that the injector 61 is provided with an internal cooling jacket 63 formed with a spiral cooling projection 63a for moving the oxidant therein and turning the liquid fuel on the outer circumferential surface thereof. . 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 내부냉각 재킷(63)은, 분사헤드의 분사면(45)에 설치된 원형의 케이싱(62) 내에 설치되며, 외주면상의 나선형의 냉각돌기(63a)에 의해 분사헤드(40) 내의 오리피스(47)를 통해 외주면으로 공급된 액체연료가 회전하여 상기 케이싱(62)의 일단에서 분사되게 하고, 내주에는 분사헤드(40) 내의 산화제 매니폴드(48)와 연결되어 산화제를 이동시키는 산화제 유로(63b)가 형성되며, The internal cooling jacket 63 is installed in a circular casing 62 provided on the spray surface 45 of the spray head, and is orifice 47 in the spray head 40 by the spiral cooling projection 63a on the outer circumferential surface. The liquid fuel supplied to the outer circumferential surface is rotated to be injected from one end of the casing 62, and an oxidant flow path 63b connected to the oxidant manifold 48 in the injection head 40 to move the oxidant is provided on the inner circumference. Formed, 상기 내부냉각 재킷(63)의 산화제 유로(63b) 일단에는 와류기(64)가 설치되되, 상기 와류기(64)는, 그 타단 외주에 다수의 선회유동 발생구(64a)가 형성되어 산화제가 선회유동하게 하며, 내주에는 상기 선회유동발생구(64a)와 연통하는 유로(64b)가 형성되고, 그 일단에는 선회이동하는 산화제가 분사되는 확산공(64c)이 형성된 것을 특징으로 하는 액체로켓 연소기의 분사기형 배플.One end of the oxidant flow path 63b of the internal cooling jacket 63 is provided with a vortex 64, and the vortex 64 is formed with a plurality of swirl flow generating holes 64a formed at the outer circumference of the other end thereof. The liquid rocket combustor, characterized in that the swing flow, and the inner circumference is formed with a flow path (64b) in communication with the swing flow generating port (64a), the diffusion hole (64c) is injected into one end of the swing oxidizing agent Injector type baffle. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 내부냉각 재킷(63)의 냉각돌기(63a)는 사각형상의 단면으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액체로켓 연소기의 분사기형 배플.Cooling projection (63a) of the internal cooling jacket (63) is an injector type baffle of a liquid rocket combustor, characterized in that the cross-sectional shape. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 케이싱(62)은 동합금 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 액체로켓 연소기의 분사기형 배플.The casing 62 is an injector type baffle of a liquid rocket combustor, characterized in that the copper alloy material. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 내부냉각 재킷(63)은 스트인레스 재질로 이루어 진 것을 특징으로 하는 액체로켓 연소기의 분사기형 배플.The internal cooling jacket 63 is an injector type baffle of a liquid rocket combustor, characterized in that it is made of a stress material.
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