[發(fā)明專利]固液動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)及應(yīng)用其的火箭

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811033119.3
• 申請(qǐng)日: 2018-09-05
• 公開（公告）號(hào): CN109162831A
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱浩;杜子琰;王鵬程;肖明陽;李承恩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): F02K9/72
• 分類號(hào): F02K9/72;F02K9/97
• 代理公司: 北京超凡志成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 崔振

本發(fā)明公開了固液動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)及應(yīng)用其的火箭，屬于航空航天技術(shù)領(lǐng)域，一種固液動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)包括貯箱、氣瓶和推力室；多個(gè)所述貯箱順次排布呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)，任意相鄰所述貯箱之間設(shè)置有所述推力室，且所述推力室設(shè)置在遠(yuǎn)離環(huán)狀結(jié)構(gòu)中心的一側(cè)，相鄰所述貯箱與所述推力室之間設(shè)置有所述氣瓶，且所述氣瓶設(shè)置在遠(yuǎn)離環(huán)狀結(jié)構(gòu)中心的一側(cè)。本申請(qǐng)多個(gè)所述貯箱順次排布呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)，降低成本，具體而言，所述推力室采用并聯(lián)式結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)細(xì)比小，形式靈活多樣，可通過多個(gè)推力室的協(xié)同工作，利用固液發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的推力獲得多余的控制力矩，實(shí)現(xiàn)火箭的姿態(tài)控制，通過控制貯箱內(nèi)部的液體氧化劑的流量來實(shí)現(xiàn)推力調(diào)節(jié)和多次啟動(dòng)，總體性能好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航空航天技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種固液動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)及應(yīng)用其的火箭。

背景技術(shù)

目前，應(yīng)用于上面級(jí)的動(dòng)力系統(tǒng)的主要有液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)和固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)；其中，液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)成本高；固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)間短，推力調(diào)節(jié)和重復(fù)啟動(dòng)較難，總體性能差。

因此，如何提供一種固液發(fā)動(dòng)機(jī)及應(yīng)用其的火箭，既能夠降低液體發(fā)動(dòng)機(jī)的維護(hù)成本，又能夠提高固體發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，已成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種固液發(fā)動(dòng)機(jī)及應(yīng)用其的火箭，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的成本高、總體性能差的技術(shù)問題。

本發(fā)明提供的一種固液動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)，包括貯箱、氣瓶和推力室；

所述貯箱至少設(shè)置有三個(gè)，多個(gè)所述貯箱順次排布呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述貯箱用于儲(chǔ)存液體氧化劑，任意相鄰所述貯箱之間設(shè)置有所述推力室，且所述推力室設(shè)置在遠(yuǎn)離環(huán)狀結(jié)構(gòu)中心的一側(cè)，相鄰所述貯箱與所述推力室之間設(shè)置有所述氣瓶，且所述氣瓶設(shè)置在遠(yuǎn)離環(huán)狀結(jié)構(gòu)中心的一側(cè)。

進(jìn)一步地，所述推力室包括燃燒室殼體，所述燃燒室殼體內(nèi)部形成燃燒室；所述燃燒室殼體的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置有藥柱。

進(jìn)一步地，所述藥柱的軸向長(zhǎng)度小于所述燃燒室殼體的軸向長(zhǎng)度；所述藥柱將所述燃燒室分為前燃室和后燃室；所述前燃室用于氧化劑的回流，所述后燃室用于燃料燃燒。

進(jìn)一步地，所述前燃室的一端設(shè)置有噴注面板，且所述噴注面板遠(yuǎn)離所述藥柱設(shè)置。

更進(jìn)一步地，所述燃燒室殼體內(nèi)側(cè)壁上還設(shè)置有絕熱層，所述藥柱設(shè)置在所述絕熱層上，所述絕熱層用于保護(hù)所述燃燒室殼體。

更進(jìn)一步地，所述噴注面板與所述燃燒室殼體圍設(shè)成頭腔。

更進(jìn)一步地，所述燃燒室殼體的尾端設(shè)置有噴管組件，所述噴管組件包括噴管收縮部和噴管擴(kuò)張部；所述噴管收縮部與所述燃燒室殼體連通，所述噴管擴(kuò)張部與所述噴管收縮部連通。

更進(jìn)一步地，所述噴管擴(kuò)張部采用中空結(jié)構(gòu)，且所述噴管擴(kuò)張部呈喇叭口結(jié)構(gòu)；所述噴管收縮部采用中空結(jié)構(gòu)，且所述噴管收縮部呈收腰結(jié)構(gòu)。

更進(jìn)一步地，所述貯箱為鋁合金貯箱；所述頭腔為不銹鋼頭腔；所述噴注面板為不銹鋼噴注面板；所述氣瓶采用碳纖維纏繞復(fù)合材料氣瓶。

本發(fā)明還提供一種火箭，包括上述技術(shù)方案所述的固液動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的一種固液動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)具有以下優(yōu)勢(shì)：

本發(fā)明提供一種固液動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)，包括貯箱、氣瓶和推力室；所述貯箱至少設(shè)置有三個(gè)，多個(gè)所述貯箱順次排布呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述貯箱用于儲(chǔ)存液體氧化劑，任意相鄰所述貯箱之間設(shè)置有所述推力室，且所述推力室設(shè)置在遠(yuǎn)離環(huán)狀結(jié)構(gòu)中心的一側(cè)，相鄰所述貯箱與所述推力室之間設(shè)置有所述氣瓶，且所述氣瓶設(shè)置在遠(yuǎn)離環(huán)狀結(jié)構(gòu)中心的一側(cè)。本發(fā)明提供的一種固液發(fā)動(dòng)機(jī)有效地解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的成本高、總體性能差的技術(shù)問題。