【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及等离子体推力器，尤其涉及一种基于气化装置与微波协同点火的液体单组元推力器。
技术介绍
1、传统肼类推进剂毒性大和污染大，属于中高等毒性物质，为了减少对环境和人类健康的危害，寻求新型的无毒性、易储存、结构稳定的高性能绿色推进剂(hpgp)是推进和动力领域的研究热点，二硝酰胺铵(adn)基和硝酸羟胺(han)基等单组元推进剂因绿色环保、安全可靠、比冲和密度比冲高等优点，有望取代传统肼类推进剂。
2、目前，针对单组元推进剂，主流的点火方式为催化分解点火，为了克服催化点火方式结构复杂、需要预热等问题，近年来，出现了如电点火、微波点火等新型点火方式。目前，这些新型点火方式仍然摆脱不了载气气体的限制，这无疑增加了推进系统的复杂性和可靠性。开发性能更优的更轻便简单的新一代单组元推进剂点火与燃烧技术具有十分重要的意义。
技术实现思路
1、本专利技术的实施例提供了一种基于气化装置与微波协同点火的液体单组元推力器，用于解决现有技术中存在的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术采取了如下技术方案。
3、基于气化装置与微波协同点火的液体单组元推力器，包括依次连接的推进剂供给装置、气化装置、点火器、燃烧室和喷管；
4、气化装置用于将液体的推进剂气化，并将气化的推进剂输送到点火器；点火器用于激发气化的推进剂生成等离子体火炬，使得后续输入的气化的推进剂在燃烧室里燃烧；在燃烧室里燃烧的气化的推进剂产生高温气体，通过喷管喷出。
5、优选地，
6、优选地，换热管的外表面设有翅片。
7、优选地，加热器为电磁感应加热器；或者，加热器为均匀地缠绕在相邻翅片间隙的电阻丝。
8、优选地，点火器为微波等离子体炬发生装置，包括短路λ/4线型谐振器；短路λ/4线型谐振器一侧连通多道换热输送管道，另一侧连通燃烧室；短路λ/4线型谐振器内具有金属针，用于聚焦微波能量；
9、等离子体炬发生装置的侧面还具有微波馈入接口，通过n型接口与同轴传输线相连接，用于将微波能量馈入短路λ/4线型谐振器。
10、优选地，点火装置设有多个进气孔，短路λ/4线型谐振器通过该多个进气孔对应连通气化装置的多道换热输送管道。
11、优选地，喷管与燃烧室通过法兰相连接；喷管为拉瓦尔喷管，包括相互连通的渐缩管和渐扩管；渐缩管的另一侧连通燃烧室；渐缩管和渐扩管的连通区域的喉口的直径由液体单组元推力器的预设推力和工作环境压力决定。
12、由上述本专利技术的实施例提供的技术方案可以看出，本专利技术提供一种基于气化装置与微波协同点火的液体单组元推力器，建立基于气化装置与微波等离子体炬点火的液体单组元推力器，推力范围为50n～500n，既解决了催化燃烧技术的复杂催化床结构复杂的难题，又解决了针对液体单组元推进剂的新型点火方法无法摆脱载气气体的问题。通过利用液体单组元推进剂气化装置对液体单组元推进剂进行气化，再通入微波等离子体炬点火装置内激发生成等离子体炬，从而点燃推进剂。这种推进剂供给方式，不仅解决了载气问题，还解决了喷雾供给不够均匀稳定等问题。大大提高了点火效能和燃烧的稳定性。本专利技术降低了原有单组元推力器的结构复杂性，大大提高了经济性，满足了推力器低成本轻量化的需求。
13、本专利技术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，或通过本专利技术的实践了解到。
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1.基于气化装置与微波协同点火的液体单组元推力器，其特征在于，包括依次连接的推进剂供给装置、气化装置、点火器、燃烧室和喷管；
2.根据权利要求1所述的液体单组元推力器，其特征在于，所述气化装置包括多道相互并联布置的换热输送管道；每道所述换热输送管道包括依次串联的输入管、换热管和输出管，所述换热管另一侧连通所述推进剂供给装置，所述输出管另一层连通所述点火器；所述气化装置还包括加热器；所述加热器用于：向所述换热管输出热量，并通过所述换热管的换热作用，使得所述换热管内的推进剂气化。
3.根据权利要求2所述的液体单组元推力器，其特征在于，所述换热管的外表面设有翅片。
4.根据权利要求3所述的液体单组元推力器，其特征在于，所述加热器为电磁感应加热器；或者，所述加热器为均匀地缠绕在相邻所述翅片间隙的电阻丝。
5.根据权利要求2所述的液体单组元推力器，其特征在于，所述点火器为微波等离子体炬发生装置，包括短路λ/4线型谐振器；所述短路λ/4线型谐振器一侧连通多道所述换热输送管道，另一侧连通所述燃烧室；所述短路λ/4线型谐振器内具有金属针，用于聚焦微
6.根据权利要求5所述的液体单组元推力器，其特征在于，所述点火装置设有多个进气孔，所述短路λ/4线型谐振器通过该多个进气孔对应连通所述气化装置的多道换热输送管道。
7.根据权利要求1所述的液体单组元推力器，其特征在于，所述喷管与所述燃烧室通过法兰相连接；所述喷管为拉瓦尔喷管，包括相互连通的渐缩管和渐扩管；所述渐缩管的另一侧连通所述燃烧室；所述渐缩管和所述渐扩管的连通区域的喉口的直径由所述液体单组元推力器的预设推力和工作环境压力决定。
...【技术特征摘要】
1.基于气化装置与微波协同点火的液体单组元推力器，其特征在于，包括依次连接的推进剂供给装置、气化装置、点火器、燃烧室和喷管；
2.根据权利要求1所述的液体单组元推力器，其特征在于，所述气化装置包括多道相互并联布置的换热输送管道；每道所述换热输送管道包括依次串联的输入管、换热管和输出管，所述换热管另一侧连通所述推进剂供给装置，所述输出管另一层连通所述点火器；所述气化装置还包括加热器；所述加热器用于：向所述换热管输出热量，并通过所述换热管的换热作用，使得所述换热管内的推进剂气化。
3.根据权利要求2所述的液体单组元推力器，其特征在于，所述换热管的外表面设有翅片。
4.根据权利要求3所述的液体单组元推力器，其特征在于，所述加热器为电磁感应加热器；或者，所述加热器为均匀地缠绕在相邻所述翅片间隙的...
【专利技术属性】
技术研发人员：虞育松，张少云，王岩，刘晓丹，张书瑞，侯阳阳，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：
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