[發(fā)明專利]可定向火箭發(fā)動機系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480023459.1
• 申請日: 2014-04-22
• 公開（公告）號: CN105308301B
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發(fā)明（設計）人: 法布里斯·魯菲諾;本杰明·福雷
• 申請（專利權）人: 空中客車防務及航天公司
• 主分類號: F02K9/80
• 分類號: F02K9/80;F02K9/84;F02K9/56
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司11270
• 代理人: 武晨燕,王艷波

本發(fā)明涉及一種用于航空運載裝置的可定向火箭發(fā)動機系統(tǒng)。

盡管不是排它性的，但本發(fā)明特別適合用于航天飛機，即，同時配備有比如渦輪軸發(fā)動機的有氧推進裝置和比如火箭發(fā)動機的無氧推進裝置的飛行器，所述飛行器能夠以飛行器的通用方式從地面起飛、能夠達到至少一百千米的高度、能夠以跨音速乃至超音速飛行、然后還能夠以飛行器的通用方式著陸。

眾所周知，火箭發(fā)動機包括由噴管頸部連接的燃燒室和噴管，并且為了在飛行中對配備有火箭發(fā)動機的航空運載裝置的進行定向，有利的是控制所述火箭發(fā)動機以進行定向。為此，在已知的方式中，燃燒室的與噴管頸部相反的端部例如通過萬向接頭鉸接到航空運載裝置的結構上，并且提供比如致動器的致動裝置以使所述火箭發(fā)動機關于燃燒室的該鉸接端部樞轉。

這種處置方式的缺點是，由于用于從噴管噴射氣體的噴口與燃燒室的所述鉸接端部相隔火箭發(fā)動機的整個長度，因此用于從噴管噴射氣體的所述噴口的移動在橫向方向上很大。因此，航空運載裝置的包圍火箭發(fā)動機的整流罩必須具有大直徑以允許用于從噴管噴射氣體的噴口的橫向移動。

所產生的結果是，這種大整流罩成為損害所述航空運載裝置性能的高氣動阻力的來源。

本發(fā)明的目的在于彌補這些缺陷。

為了此目的，根據本發(fā)明提供了一種用于航空運載裝置的可定向火箭發(fā)動機系統(tǒng)，該火箭發(fā)動機包括燃燒室和噴管，燃燒室和噴管由所述噴管的頸部連接，并且所述系統(tǒng)使能夠關于用于限定參考軸線的參考位置對火箭發(fā)動機進行定向，當火箭發(fā)動機處于該參考位置時，參考軸線與用于從噴管噴射氣體的噴口正交并且穿過氣體噴射噴口的中心，所述系統(tǒng)的獨特之處在于其包括傾斜裝置：

火箭發(fā)動機通過噴管的相鄰于噴管的頸部的部分剛性地連接到傾斜裝置，并且

該傾斜裝置使噴管與燃燒室沿相反方向傾斜，使得火箭發(fā)動機相對于參考位置處在傾斜位置，在該傾斜位置處，用于從噴管噴射氣體的噴口的中心至少近似地位于參考軸線上。

因此，借助于本發(fā)明，用于從噴管噴射氣體的噴口的移動會減小，因此其傾斜半徑也會減小，并且噴口的中心保持在參考軸線附近。因此，火箭發(fā)動機的整流罩可以具有較小直徑且僅產生較小的空氣阻力。

在有利實施方式中，傾斜裝置包括呈截棱錐形的中空支撐結構：

支撐結構能夠在第一致動裝置的作用下沿著第一變形方向的兩個方向變形，

支撐結構通過其小基底承載火箭發(fā)動機，并且

燃燒室容納在支撐結構內部。

優(yōu)選地，中空可變形支撐結構由鉸接桿的格構形成，并且第一致動裝置是鉸接于格構中的至少一個鉸接桿上的致動器。

為了使得火箭發(fā)動機能夠沿著空間中任何方向傾斜，有利的是，傾斜裝置還包括呈截棱錐形的中空基座結構：

基座結構通過其大基底安裝于該運載裝置上，

基座結構能夠在第二致動裝置的作用下沿著與第一變形方向正交的第二變形方向的兩個方向變形，并且

基座結構通過其小基底承載該中空可變形支撐結構。

如同支撐結構，中空可變形基座結構可以由鉸接桿格構形成，并且第二致動裝置可以是鉸接于該格構中的至少一個鉸接桿上的致動器。

該基座結構的鉸接格構和支撐結構的鉸接格構有利地彼此疊置，以形成傾斜裝置的中空截棱錐框架。傾斜裝置可以包括用于組裝基座結構與支撐結構這兩者的格構的中間構架：

支撐結構的桿繞著與第一變形方向正交的第一旋轉軸鉸接于該中間構架上，并且

基座結構的桿繞著與第二變形方向正交的第二旋轉軸鉸接于該中間構架上。

優(yōu)選地，用于使支撐結構變形的第一致動裝置裝載于該中間構架上。

傾斜裝置還可以包括用于將基座結構的格構組裝到航空運載裝置上的基座構架，該基座結構的格構桿繞著與第二變形方向正交的第三旋轉軸鉸接于基座構架上。此外，用于使基座結構變形的第二致動裝置裝載于基座構架上，這是有利的。

傾斜裝置可以包括用于將火箭發(fā)動機附接至支撐結構的端板，該支撐結構的桿繞著與第一變形方向正交的第四旋轉軸鉸接于端板上。

本發(fā)明還涉及一種包括上述可定向的火箭發(fā)動機系統(tǒng)的航空運載裝置，具體為航天飛機。

附圖中的這些圖將給出如何實現本發(fā)明的清晰理解。在這些圖中，相同附圖標記表示類似元件。

圖1以透視圖的方式示出了根據本發(fā)明的配備有可定向火箭發(fā)動機的航天飛機；

圖2也以透視圖的方式示出了根據本發(fā)明的用于傾斜火箭發(fā)動機的裝置，該火箭發(fā)動機位于其參考位置并且中立定向；

圖3是圖2中的傾斜裝置的平視圖；