[發明專利]拉瓦爾噴嘴效應吸氣制氧火箭的工作方法

在審

• 申請號: 201510401795.1
• 申請日: 2015-07-07
• 公開（公告）號: CN104989555A
• 公開（公告）日: 2015-10-21
• 發明（設計）人: 杜善驥
• 申請（專利權）人: 杜善驥
• 主分類號: F02K9/97
• 分類號: F02K9/97;F02K9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

拉瓦爾噴嘴效應吸氣制氧火箭的工作方法涉及屬于航空及航天技術領域。用于未來的空天飛機發動機及空天飛行器發動機。

背景技術

盡管航天飛機比起一次使用的運載火箭前進了一大步，但仍有諸如故障頻繁，費用昂貴等許多不足。而空天飛機與航天飛機不同，它的地面設施簡單，維護使用方便，操作費用低，在普通的大型機場上就能水平起飛和降落，具有一般航線班機的飛行頻率。這種飛機的外型與大型超音速噴氣客機相似，更多地具有飛機的優點。，在大氣層飛行時，充分利用大氣中的氧氣。加之它可以上百次的重復使用，真正實現了高效能和低費用的優點。據估算，用它發射近地衛星費用只有航天飛機的1/5，而發射地球同步衛星費用只需1/10。空天飛及空天飛行器在即將到來的空間商務競爭中立于不敗之地。

發明內容

拉瓦爾噴嘴效應吸氣制氧火箭可以在零速起飛、主動吸氣及加注燃料是靠頭部小火箭1驅動射流吸氣裝置完成的，進入太空時關閉所有的閥門8，使用傳統液氫及液氧燃燒方式飛行、在太空工作完畢返回大氣層，頭部小火箭再一次點火，啟動拉瓦爾噴嘴效應吸氣火箭返回地面，拉瓦效應火箭的工作原理是依據美國工程師利用拉瓦爾噴嘴，一端建立正壓，另一端建立負壓，使乒乓球達到超聲速擊碎乒乓球拍(見實質審查參考資料的拉瓦爾噴嘴部份)，將此技術用在火箭推進系統中，使火箭飛行的更快，并且在飛行過程中有制氧功能。

附圖說明

圖1是多根內吸氣涵道拉瓦爾噴嘴效應吸氣制氧火箭圖，如圖1所示，4根內吸氣涵道2,從頭部小火箭1的前方穿入頭部小火箭1的內部至吸氣室4穿出，這四根內吸氣涵道是從頭部小火箭1內部穿過的，頭部小火箭點燃后(是需要液氧進行燃燒的傳統火箭)，拉瓦爾噴嘴5的火焰噴入擴散管6時會產生的真空(請閱實質審查參考資料的噴射器部份)將空氣經四根內吸氣涵道2吸至吸氣室4加注火箭燃料，空氣及燃料經擴散管6進入燃燒室7中燃燒，火焰氣流經拉瓦爾噴嘴16噴入擴散18中，這時真空室17會產生真空(請閱實質審查參考資料的噴射器部份)拉瓦爾噴嘴16會產生拉瓦爾噴嘴效應(請閱實質審查參考資料的拉瓦爾噴嘴部份)，當多根內吸氣涵道拉瓦爾噴嘴效應吸氣制氧火箭的速度，使迎面而來的空氣產生的壓力能夠達到制條件時，另一部份空氣經兩根制氧吸氣管13,匯入制氧氣設備14進行氧氣制造，氧氣分離后非氧氣體及雜質經非氧排出管15經火箭尾部噴管下方排出。

圖2是多根內吸氣涵道及單個外吸氣涵道拉瓦爾噴嘴效應吸氣制氧火箭圖，如圖2所示，4根內吸氣涵道2,從頭部小火箭1的前方穿入內部到外吸氣涵道3(吸氣室4與外吸氣涵道3溶合)穿出，頭部小火箭點燃后(是需要液氧進行燃燒的傳統火箭)，拉瓦爾噴嘴5的火焰噴入擴散管6時會產生的真空(請閱實質審查參考資料的噴射器部份)空氣經四根內吸氣涵道2及外吸氣涵道3吸入加注火箭燃料，空氣及燃料經擴散管6進入燃燒室7中燃燒，火焰氣流經拉瓦爾噴嘴16噴入擴散18中，這時真空室17會產生真空(請閱實質審查參考資料的噴射器部份)拉瓦爾噴嘴16會產生拉瓦爾噴嘴效應(請閱實質審查參考資料的拉瓦爾噴嘴部份)，當多根內吸氣涵道及單個外吸氣涵道拉瓦爾噴嘴效應吸氣制氧火箭的速度，使迎面而來的空氣產生的壓力能夠達到制條件時，另一部份空氣經兩根制氧吸氣管13,匯入制氧氣設備14進行氧氣制造，氧氣分離后非氧氣體及雜質經非氧排出管15經火箭尾部噴管下方排出。

圖3是單個外吸氣涵道拉瓦爾噴嘴效應吸氣制氧火箭圖，如附圖3所示，頭部小火箭點燃后(是需要液氧進行燃燒的傳統火箭)，拉瓦爾噴嘴5的火焰噴入擴散管6時會產生的真空(請閱實質審查參考資料的噴射器部份)將空氣經單個外吸氣涵道3吸至吸氣室4加注火箭燃料，空氣及燃料經擴散管6進入燃燒室7中燃燒，火焰氣流經拉瓦爾噴嘴16噴入擴散18中，這時真空室17會產生真空(請閱實質審查參考資料的噴射器部份)拉瓦爾噴嘴16會產生拉瓦爾噴嘴效應(請閱實質審查參考資料的拉瓦爾噴嘴部份)，當單個外吸氣涵道拉瓦爾噴嘴效應吸氣制氧火箭的速度，使迎面而來的空氣產生的壓力能夠達到制條件時，另一部份空氣經兩根制氧吸氣管13,匯入制氧氣設備14進行氧氣制造，氧氣分離后非氧氣體及雜質經非氧排出管15經火箭尾部噴管下方排出。