[發明專利]一種搭載固液混合發動機試驗的探空火箭

在審

• 申請號: 202110670001.7
• 申請日: 2021-06-10
• 公開（公告）號: CN113670618A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 何愛穎;陳景鵬;張偉方;謝雪明;王駿來;董齊
• 申請（專利權）人: 北京星途探索科技有限公司
• 主分類號: G01M15/02
• 分類號: G01M15/02;G01M15/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種搭載固液混合發動機試驗的探空火箭，其特征在于：該結構包括儀器艙1，傘降艙2，氣瓶艙3，氣瓶尾艙4，儲箱艙5，儲箱尾艙6，發動機艙7，安定面8等。

2.如權利要求1所述的儀器艙1，其特征在于：儀器艙1內安裝電池、控制器等電子儀器設備，實現箭體控制指令的接收和發送、箭體飛行數據的采集、儲存及傳輸。儀器艙殼體為探空火箭的頭部，采用氣動阻力最小的截圓錐氣動外形，結構采用硬殼式結構。

3.如權利要求1所述的傘降艙2，其特征在于：傘降艙2內安裝降落傘等輔助設備，控制系統發出回收指令后，傘降艙2可實現箭體的減速、著陸及降落傘與箭體的分離。

4.如權利要求1所述的氣瓶艙3，其特征在于：氣瓶艙3包括氣瓶艙殼體301、蒙皮、氣瓶302、氣瓶安裝板404等，氣瓶艙3中的氣瓶302儲存高壓氣體，高壓氣體為氧化劑的輸送提供動力，氧化劑通過擠壓輸送到發動機燃燒室；高壓氣體要求摩爾質量小、與氧化劑溶解度低、來源豐富價格低、無毒。

5.如權利要求1所述的氣瓶尾艙4，其特征在于：氣瓶尾艙4包括氣瓶尾艙殼體402、蒙皮、管路輸送系統，其中，管路輸送系統包括安裝板404、充氣閥、減壓閥、電磁閥或者電爆閥、安全閥等閥門401及閥門支架407、管路接頭406、輸送管403及管夾405、傳感器等。充氣閥為氣瓶充氣的進口，通過充氣閥向氣瓶內沖入高壓氣體；減壓閥是將氣瓶內的高壓氣體減壓到氧化劑所需要的壓力；電磁閥或者電爆閥控制管路輸送系統工作的開關；安全閥為高壓氣體經過減壓后如果壓力比要求的高，需要安全閥對壓力進行釋放，使管路氣體壓力達到氧化劑所要求的壓力；傳感器包括溫度傳感器、壓力傳感器、振動傳感器等，實時監測和輸送氣路管路輸送系統及箭體的相關參數。

為使管路輸送系統的結構更加緊湊，在安裝方便的基礎上占用的空間小，輸送403的折彎半徑選擇1.5倍的管道直徑。由于氣路壓力較大，輸送管直徑較小，對于長度較長的輸送管403需要通過管夾405進行固定。通過工裝，將管路輸送系統都固定在安裝板404上，然后整體裝入殼體內部，安裝板與殼體通過徑向螺釘連接。加注測試完成后，蒙皮通過殼體上的安裝孔10連接在殼體上。

6.如權利要求1所述的儲箱艙5，其特征在于：儲箱艙5包括儲箱艙殼體501、蒙皮、儲箱502、儲箱安裝板等。

7.如權利要求1所述的儲箱尾艙6，其特征在于：儲箱尾艙6包括儲箱尾艙殼體、蒙皮、管路輸送系統，其中，管路輸送系統包括加注閥、電磁閥或者電爆閥及閥門支架、文氏管及管路接頭、輸送管及管夾、傳感器等；加注閥為儲箱氧化劑加注的進口，通過加注閥向儲箱內加入氧化劑；電磁閥或者電爆閥控制管路輸送系統工作的開關；文氏管是對液體的氧化劑進行汽化，然后將汽化后的氧化劑輸送到發動機燃燒室，傳感器包括溫度傳感器、壓力傳感器、振動傳感器等，實時監測和傳輸液路管路輸送系統及箭體的相關參數。

液路各閥門601通過閥門支架607進行固定，由于液路的輸送管較粗、壓力較小，一般不需要進行固定。

8.如權利要求1所述的發動機艙7，其特征在于：發動機艙7包括發動機艙殼體702、蒙皮、固體發動機701、傳感器、安定面8等，固體發動機701通過安裝板固定在發動機艙殼體702上，為推進劑的儲存和燃燒提供空間，并將高溫高壓的氣體通過噴管排出，產生箭體飛行所需的動力；傳感器包括溫度傳感器、壓力傳感器、振動傳感器等，實時監測和輸送發動機及箭體的相關參數。安定面8通過螺釘固定在發動機艙殼體702上，增加箭體飛行的穩定性。

9.如權利要求1、4、5、6、7、8所述的氣瓶艙殼體301、氣瓶尾艙殼體402、儲箱艙殼體501、儲箱尾艙殼體602、發動機艙殼體702，其特征在于：結構采用骨架式結構，包括對接環框11，桁條12，艙段對接孔9、13及蒙皮連接孔。對接環框11與氣瓶、儲箱、發動機安裝板等連接，桁條12為箭體的傳力構件，根據箭體載荷的大小，優化桁條的個數及尺寸，使箭體在滿足使用強度和剛度的要求下，質量最輕。

10.如權利要求1所述的種搭載固液混合發動機試驗的探空火箭，其特征在于：具有重量輕、成本低、制造安裝方便、技術成熟等特點，可實現固液混合發動機的低成本飛行試驗。