[發(fā)明專利]發(fā)動機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480060244.7
• 申請日: 2014-10-10
• 公開（公告）號: CN105705760B
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發(fā)明（設計）人: 艾倫·邦德;理查德·瓦維爾
• 申請（專利權(quán)）人: 噴氣發(fā)動機有限公司
• 主分類號: F02K9/64
• 分類號: F02K9/64;F02K9/78
• 代理公司: 北京安信方達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 張華卿;鄭霞

1.一種發(fā)動機，包括：

用于燃料和氧化劑的燃燒的火箭燃燒室；

用于向所述燃燒室提供加壓氧化劑的壓縮機；

具有入口和出口的第一熱交換器，該第一熱交換器被安排成使用熱傳遞介質(zhì)將有待供 應至所述壓縮機的氧化劑在其被所述壓縮機壓縮之前加以冷卻；

用于所述熱傳遞介質(zhì)的熱傳遞介質(zhì)回路；

用于輸送燃料的燃料輸送安排；

第二熱交換器，該第二熱交換器被安排成以所述燃料輸送安排所輸送的燃料來冷卻所 述熱傳遞介質(zhì)；

第一循環(huán)器，該第一循環(huán)器用于使所述熱傳遞介質(zhì)繞所述熱傳遞介質(zhì)回路進行循環(huán)并 且將所述熱傳遞介質(zhì)輸送至所述第一熱交換器的所述入口；

第二循環(huán)器，該第二循環(huán)器被安排在所述第一熱交換器的所述出口的下游；

所述發(fā)動機被配置成以第一運行模式運行，在該第一運行模式中所述第二循環(huán)器被配 置成用于將熱傳遞介質(zhì)從所述第一熱交換器的出口輸送至所述第一熱交換器的入口。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機，該發(fā)動機進一步包括：

第三熱交換器，該第三熱交換器被安排成使用所述燃料來冷卻來自該第一熱交換器的 出口的所述熱傳遞介質(zhì)；并且

其中該發(fā)動機被配置成以第二運行模式運行，在該第二運行模式中該第二循環(huán)器被配 置成用于將來自該第一熱交換器的出口熱傳遞介質(zhì)在被所述第三熱交換器冷卻之后輸送 至該第一熱交換器的入口與出口之間的中間點。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動機，其中，該發(fā)動機進一步包括旁路，該旁路可以用來在 所述第一運行模式中使燃料繞過所述第三熱交換器。

4.根據(jù)以上任一項權(quán)利要求所述的發(fā)動機，其中，該發(fā)動機進一步包括渦輪機，該渦輪 機被配置成使用來自該第一熱交換器的出口的熱傳遞介質(zhì)的一部分來驅(qū)動以便驅(qū)動所述 壓縮機。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)動機，其中，該發(fā)動機進一步包括第四熱交換器，該第四熱 交換器被配置成在所述熱傳遞介質(zhì)輸送至所述渦輪機之前將其加熱。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)動機，其中，該發(fā)動機進一步包括預燃燒器，該預燃燒器被 配置成用于在燃料輸送至所述火箭燃燒室之前將其預加熱，來自所述預燃燒器的排氣連接 至所述第四熱交換器以用于加熱所述熱傳遞介質(zhì)。

7.根據(jù)以上任一項權(quán)利要求所述的發(fā)動機，其中，該發(fā)動機進一步包括氧化劑儲器，所 述發(fā)動機被配置成以第三運行模式運行，其中從所述氧化劑儲器供應所述氧化劑。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)動機，其中，該發(fā)動機被配置成使得該熱傳遞介質(zhì)繞過該第 一熱交換器。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)動機，其中，該發(fā)動機被配置成使得，該熱傳遞介質(zhì)繞過該 第一循環(huán)器、并且被所述第二循環(huán)器驅(qū)使在該熱傳遞介質(zhì)回路中移動。

10.根據(jù)以上任一項權(quán)利要求所述的發(fā)動機，其中，該發(fā)動機進一步包括用于供應空氣 來作為所述氧化劑的空氣進氣管。

11.根據(jù)以上任一項權(quán)利要求所述的發(fā)動機，其中，該熱傳遞介質(zhì)回路被配置成閉合流 動回路。

12.根據(jù)以上任一項權(quán)利要求所述的發(fā)動機，其中，該發(fā)動機包括氦來作為該熱傳遞介 質(zhì)回路中的熱傳遞介質(zhì)。

13.根據(jù)以上任一項權(quán)利要求所述的發(fā)動機，其中，該燃料輸送安排被配置成用于供應 氫來作為所述燃料。

14.一種用于運行發(fā)動機的方法，該方法包括：

在火箭燃燒室中燃燒燃料和氧化劑；

經(jīng)由壓縮機向該燃燒室供應加壓氧化劑；

使用具有入口和出口、以及熱傳遞介質(zhì)的第一熱交換器將供應給該壓縮機的氧化劑在 壓縮之前加以冷卻；并且

在第一運行模式中，經(jīng)由熱傳遞介質(zhì)回路將熱傳遞介質(zhì)從該第一熱交換器的出口輸送 至該第一熱交換器的入口，以控制該第一熱交換器中的溫度分布。