疊加沖壓火箭工作方法
【技術領域】
[0001]疊加沖壓火箭工作方法涉及屬于航空及航天技術領域。用于未來空天飛機發動機及空天飛行器發動機。
【背景技術】
[0002]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。疊加巨型火箭二次吸氣的方法,使火箭在大氣層內能夠勝任便大的運輸飛行重量并在大氣層中消耗更少的氧氣,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,為了這個目標我們應努力。
【發明內容】
[0003]疊加沖壓火箭工作方法簡而言之:頭部小火箭I啟動后火焰噴射驅動第一套射流吸氣裝置〈內吸氣涵道2 (或、與外吸涵道3,吸氣室4、拉瓦爾噴嘴5、擴散管(a) 6稱為第一套射流吸氣裝置 >,在燃料加注點(a) 10、燃料加注點(b) 11加注火箭燃料,在點火處9點火,燃料與空氣混合后在擴散管(a) 6燃燒,產生的噴射動力驅動第二套射流吸氣裝置〈擴散管(a)6、擴散管(bl)5、外吸氣涵道(b) 16、吸氣吼17稱為第二套射流吸氣裝置〉燃料加注點(c) 13、燃料加注點(d) 14加注液體、固體燃料及催化劑,在點處(b) 18點火,在火箭燃燒室燃燒,產生的動力推動火箭飛行。
[0004]當火箭飛行速度能夠滿足沖壓吸氣條件時,頭部小火箭停止工作,由于高速度,使迎面過來的空氣被沖壓到內吸涵道2、或、與外吸氣涵道(a)3及外吸氣涵道(b)16中,被沖壓到擴散管(a)6中,與此同時在燃料加注點(a) 10及燃料加注點(b) 11加注火箭燃料,在點火處(a)9點火,與空氣混合的燃料在擴散管內燃燒并噴向擴散管(b)15中,與此同時在燃料加注點(c) 13及燃料加注點(d) 14加注火箭液體、固體火箭燃料及催化劑,被壓入擴散管(b) 15混合,此過程會產生真空,真空經外吸涵道(b) 16,吸氣吼17將已沖壓過的空氣吸入,被擴散管(a)6的火焰點燃并推入擴散管(b)15中,與此同時另一部分空氣被沖壓至兩根沖壓吸氣管19 (開啟這兩根管子上的兩個閥門8,如有需要可在沖壓吸氣管前加注火箭燃料),匯入擴散管(b)15的大喇叭口處,用點火處(b)18點火,噴入火箭燃燒室7中,在火箭燃燒室燃燒,產生的推力使火箭飛行。
[0005]當火箭進入太空時,關閉所有的閥門8,使火箭燃燒室能夠滿足太空飛行的要求。【附圖說明】
[0006]圖1是多根內氣涵道疊加沖壓火箭圖,如圖1所示,4根內吸氣涵道2,從頭部小火箭I的前方穿入頭部小火箭I的內部至吸氣室4穿出,第一次吸氣由這4根內吸氣涵道經吸氣室4,進入擴散管(a) 6,擴散管(a) 6加入燃料點火燃燒產生的高速氣流,噴入擴散管(b)15(開啟閥門8)時,生產的真空通過外吸氣涵道(b) 16及吸氣吼17將被沖壓的空氣吸入,經擴散管的火焰氣流推入燃燒室7中,與此同時另一部分空氣被沖壓至兩根沖壓吸氣管19 (開啟這兩根管子上的兩個閥門8,如有需要可在沖壓吸氣管19前加注火箭燃料),匯入擴散管(b)15的大喇叭口處,噴入火箭燃燒室7中,或用點火處(b)18點火,在火箭燃燒室7燃燒,使火箭飛行。
[0007]圖2是內外氣涵道疊加沖壓火箭圖,如圖2所示,4根內吸氣涵道2,從頭部小火箭I的前方穿入內部到外吸氣涵道3穿出(吸氣室與外吸氣涵道溶合),第一次吸氣由這4根內吸氣涵道和外吸氣涵道3進入擴散管(a)6,火箭燃料在擴散管(a)6燃燒產生的高速氣流,噴入擴散管(b)15(并開啟閥門8)時,生產的真空會通過外吸氣涵道(b)16及吸氣吼17將沖壓空氣吸入,被推入吸氣室7中,與此同時另一部分空氣被沖壓至兩根沖壓吸氣管19(開啟這兩根管子上的兩個閥門8,如有需要可在沖壓吸氣管19前加注火箭燃料),匯入擴散管(b) 15的大喇叭口處,噴入火箭燃燒室7中,或用點火處(b) 18點火,混入空氣的火箭燃料混合均勻,在后部火箭燃燒室燃燒,產生的推力使火箭飛行。。
[0008]圖3是外吸氣涵道疊加沖壓火箭圖,如附圖3所示,此設計只有外吸氣涵道3,第一次吸氣由外吸氣涵道3進入擴散管(a)6,擴散管(a)6產生的高速氣流,噴入擴散管(b) 15 (開啟閥門8)時,生產的真空會通過外吸氣涵道(b) 16及吸氣吼17將空氣吸入,被推入吸氣室7中,與此同時另一部分空氣被沖壓至兩根沖壓吸氣管19 (開啟這兩根管子上的兩個閥門8,如有需要可在沖壓吸氣管19前加注火箭燃料),匯入擴散管(b) 15的大喇叭口處,噴入火箭燃燒室7中,或用點火處(b)18點火,混入空氣的火箭燃料擴散管15中混合,在火箭燃燒室燃燒,產生的推力使火箭飛行。
[0009]圖4是單根內氣涵道疊加沖壓火箭圖,如圖4所示,I根內吸氣涵道2,從頭部小火箭I前方正中央穿入內部到頭部小火箭I尾部正中央穿出,頭部小火箭I尾部拉瓦爾噴嘴5 (噴嘴群),設在內吸氣涵道2周圍的頭部小火箭尾部環形壁上,拉瓦爾噴嘴5 (噴嘴群)的火焰噴射以漏斗狀交于一點,計算好交點與擴散管間的距離或位置,在此過程漏斗中心會產生真空(類似于液體漩渦原理)為第一次吸氣,射入擴散管(a) 6后產生真空為第二次吸氣,此設計有拉瓦爾噴嘴效應(美國工程師玩法,乒乓球將乒乓球拍擊碎。網上有此資料),在燃料加注點(a) 10、燃料加注點(b) 11加注火箭燃料,燃料在擴散管6中燃燃燒后產生的高速氣流,噴入擴散管(b)15(開啟閥門8)中,生產的真空會經外吸氣涵道(b)16及吸氣吼17將空氣吸入,在燃料加注點(c) 13、