催化推进器制造技术

根据本公开的示例性方面的单组元推进剂推进器包括第一部分等，该第一部分具有催化剂床、推力室以及喷嘴。该第一部分经由单一增材制造过程一体地形成。推进器进一步包括第二部分，该第二部分是封闭件。还公开了一种方法。该第二部分是封闭件。还公开了一种方法。该第二部分是封闭件。还公开了一种方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】催化推进器

技术介绍

[0001]在例如卫星和其他航空航天载具上使用催化推进器，以用于调整载具位置。这样的推进器能够包括容纳催化剂的推力室和用于将推进剂递送到推力室中的进料管。在存在催化剂的情况下，推进剂发生反应以生成气体，该气体通过喷嘴排出以生成推力。

技术实现思路

[0002]根据本公开的示例性方面的单组元推进剂推进器包括具有催化剂床、推力室以及喷嘴的第一部分等。第一部分经由单一增材制造过程一体地形成。推进器进一步包括第二部分，第二部分是封闭件(closeout)。
[0003]在前述推进器的进一步的非限制性实施例中，第一部分和第二部分中的一个具有注入器(injector)。
[0004]在前述推进器中的任一种的进一步的非限制性实施例中，第一部分和第二部分中的一个具有推进器安装件。
[0005]在前述推进器中的任一种的进一步的非限制性实施例中，第一部分包括进料管和推进器的外本体。
[0006]在前述推进器中的任一种的进一步的非限制性实施例中，进料管包括主通路区段，该主通路区段从进料管入口延伸到从主通路延伸的多个分支。
[0007]在前述推进器中的任一种的进一步的非限制性实施例中，多个分支围绕推进器的中心轴线彼此间隔开，并且相对于推进器的中心轴线倾斜。
[0008]在前述推进器中的任一种的进一步的非限制性实施例中，多个分支中的每个分裂成通向进料管出口的两个区段。
[0009]在前述推进器中的任一种的进一步的非限制性实施例中，第一部分包括中空圆柱形区段进料管出口和催化剂床。
[0010]在前述推进器中的任一种的进一步的非限制性实施例中，催化剂床基本上是截头圆锥形的。
[0011]在前述推进器中的任一种的进一步的非限制性实施例中，催化剂床包括多个孔口，所述多个孔口容许从催化剂床到喷嘴的流体流。
[0012]在前述推进器中的任一种的进一步的非限制性实施例中，第一部分包括床流尖刺，该床流尖刺具有表现出随着表面朝向推进器的中心轴线延伸而增加的斜率的表面。
[0013]在前述推进器中的任一种的进一步的非限制性实施例中，外本体包括附接区段、结构支承件以及喷嘴。
[0014]在前述推进器中的任一种的进一步的非限制性实施例中，第一部分包括室内的热屏蔽件。
[0015]在前述推进器中的任一种的进一步的非限制性实施例中，第一部分通过焊接来附接到第二部分。
[0016]在前述推进器中的任一种的进一步的非限制性实施例中，催化剂位于催化剂床
中。
[0017]根据本公开的示例性方面的方法包括：通过以增材方式制造催化剂床以及推力室和喷嘴来形成推进器的第一部分；以及使推进器的第二部分附接到第一部分，其中，第二部分是封闭件。
[0018]在前述方法的进一步的非限制性实施例中，附接步骤包括将第二部分焊接到第一部分。
[0019]在前述方法中的任一种的进一步的非限制性实施例中，该方法包括在形成步骤与附接步骤之间将催化剂添加到催化剂床中。
附图说明
[0020]图1示出示例性推进器。
[0021]图2是示例性推进器的部分的截面图。
[0022]图3是示例性推进器的部分的分解截面图。
[0023]图4是示例性推进器的部分的特写截面图，并且特别地示出催化剂床相对于进料管的示例性布置。
[0024]图5在某种程度上示意性地示出进料管的出口区段的示例性布置。
[0025]图6示出包括热屏蔽件的另一个示例性推进器。
具体实施方式
[0026]图1示出沿着中心轴线A布置的示例性单组元推进剂催化推进器20(“推进器20”)。例如，推进器20可被附接到卫星、火箭或另一种类型的航空航天载具，并且可被用作反应控制系统的部分。推进器20不限于与航空航天载具一起使用，并且可对于陆地载具或海洋载具来使用。
[0027]推进器20包括横跨在第一相对端部24和第二相对端部26之间的外壳体22。从第一端部24轴向地移动，推进器包括附接区段28、结构支承件30、推力室32以及终止于第二端部26处的喷嘴34。推力室32包含催化剂颗粒(未示出，诸如基于铱的催化剂颗粒)的催化剂床36(图2)，催化剂颗粒填充催化剂床36内的容积。将在下文中论述推力室32和催化剂床36的额外的细节。
[0028]返回参考图1，推进器20可经由附接区段28安装到物体，诸如火箭或其他载具。推进器安装或附接区段28可包括被构造成接纳紧固件并且由此促进使推进器20附接到火箭或其他载具的多个开口38。
[0029]贯穿结构支承件30，推进器20大体上在直径上减小。具体地，从附接区段28移动到推力室32，推进器20大体上在直径上减小。特别地，在该示例中，结构支承件30基本上是截头圆锥形的。结构支承件30能够具有不同的几何结构，诸如圆柱形、圆锥形、球形等等。结构支承件30可位于第一端部24与第二端部26之间的任何位置。
[0030]在该示例中，推力室32表现出基本上恒定的直径。在该示例中，喷嘴34是收敛
‑
发散喷嘴，并且包括收敛区段40(图2)、喉部区段42以及发散区段44。收敛区段40在从推力室32轴向地延伸到喉部区段42的过程中在直径上减小，并且，发散区段44从喉部区段42到第二端部26在直径上增加。
[0031]参考图2
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4，催化剂床36被布置于推力室32中，并且包括与彼此分开地形成的第一部分46和第二部分48。图3示出在第二部分48被附接到第一部分46之前的第二部分48。可通过单独的增材制造过程(诸如，直接金属激光烧结或其他已知的增材制造技术)来形成第一部分46和第二部分48。备选地，以增材方式制造第一部分46，并且可以使用另一种制造技术来制作第二部分48。
[0032]在该示例中，第一部分46和第二部分48限定催化剂床36的轴向边界和径向边界。用语“径向”在本文中用于指代正交于中心轴线A的径向方向。第一部分46和第二部分48可被称为固持板、固持圆锥体、固持圆柱体、床板、床圆锥体、床圆柱体等等。第一部分46基本上是截头圆锥形的，并且在从结构支承件30延伸到喷嘴34的过程中在直径上逐渐减小。第一部分46包括多个槽和/或孔口50，所述槽和/或孔口50被构造成固持催化剂，诸如催化剂颗粒，但容许气体流过所述槽和/或孔口50。在其他示例中，用于催化剂的衬底可与第一部分46或第二部分48一体地形成。
[0033]相邻于结构支承件30，第一部分46还包括围绕第一部分46周向地延伸的通道52。通道52被设定尺寸为且成形为接纳第二部分48。第二部分48基本上呈具有中心圆柱形切口的盘形，并且被设定尺寸为且成形为适配于通道52内。在一个示例中，第二部分48是封闭件，这意味着第二部分48使催化剂床36封闭。在该示例中，在第二部分48被附接到第一部分46之前，催化剂被添加到催化剂床36。第二部分48然后诸如通过焊接或另一种已知的附接技术来附接到第一部分46，以使催化剂床36封闭并且本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1. 一种单组元推进剂推进器，包括：第一部分，其具有催化剂床、推力室以及喷嘴，其中，所述第一部分经由单一增材制造过程一体地形成；以及第二部分，其中，所述第二部分是封闭件。2.根据权利要求1所述的推进器，其特征在于，所述第一部分和所述第二部分中的一个具有注入器。3.根据权利要求2所述的推进器，其特征在于，所述第一部分和所述第二部分中的一个具有推进器安装件。4.根据权利要求1所述的推进器，其特征在于，所述第一部分包括进料管和推进器的外本体。5.根据权利要求4所述的推进器，其特征在于，所述进料管包括主通路区段，所述主通路区段从进料管入口延伸到从所述主通路延伸的多个分支。6.根据权利要求5所述的推进器，其特征在于，所述多个分支围绕所述推进器的中心轴线彼此间隔开，并且相对于所述推进器的中心轴线倾斜。7.根据权利要求6所述的推进器，其特征在于，所述多个分支中的每个分裂成通向进料管出口的两个区段。8.根据权利要求6所述的推进器，其特征在于，所述第一部分包括中空圆柱形区段进料管出口和所述催化剂床。9.根据权利要求8所述的推进器，其特征在于，所述催化剂床基本上是截头圆锥形的。10.根据权利要求9所述的推进器，其特征在于，所述催化剂床包括多个孔口，所述多个孔口容许从所述催化剂床到所述喷嘴的流体流。11.根据权利要求8所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：V，
申请(专利权)人：航天喷气发动机洛克达因股份有限公司，
类型：发明
国别省市：