硝酸胺50自燃火箭动力装置结构

该动力装置面向小型探空火箭、试验型推进平台的动力段配套场景设计，核心采用硝酸与胺类自燃推进剂组合，无需额外点火装置即可完成推进剂接触后的自持燃烧，大幅简化箭上点火系统的冗余设计，降低高空点火失效的风险。从结构布局来看，整体采用同轴腔室设计，外侧预留的外螺纹结构用于和箭体燃料供给段、前端整流段完成螺纹紧固连接，安装时可通过螺纹旋合深度微调动力段的轴向安装位置，适配不同箭体的总长公差要求，腔室内部做了阶梯式变径处理，靠近喷管段的收敛扩张型面直接在主体结构上一体加工，减少了分体式喷管连接带来的密封隐患。设计阶段优先考虑了推进剂的掺混均匀性，氧化剂与燃料的注入通道采用对称切向开孔布局，推进剂进入燃烧室前可通过切向旋流提升掺混效率，保证燃烧反应的充分性，避免局部富燃或富氧带来的推力波动、室壁局部过热问题。燃烧室壁面采用了夹层式冷却结构设计，推进剂进入燃烧室前先流经壁面夹层，带走燃烧过程传递到壁面的热量，既可以降低壁面工作温度，避免材料在高温高压下出现强度失效，也能对推进剂进行预升温，提升燃烧反应的初始效率。装置的推力室压力匹配常规小型试验火箭的供给系统压力范围，喷管扩张段的型面按照设计工况下的排气膨胀比做了型面优化，保证高温燃气在喷管内充分膨胀，将燃烧热能高效转化为排气动能。结构两端的连接螺纹均做了退刀槽设计，装配时可保证连接端面完全贴合，配合端面密封槽可实现推进剂腔室的可靠密封，避免推进剂泄漏引发的安全隐患。整体结构没有多余的外置凸起，外壁面为规则圆柱面，可直接适配标准箭体的舱段内径，安装时无需额外做定制化的适配转接，降低整箭装配的复杂度。内部的燃料与氧化剂流道做了圆角过渡处理，减少流道内的推进剂流动阻力，保证供给压力稳定传递到燃烧室，避免流道直角位置出现推进剂残留、长期存放引发的流道腐蚀问题。