火箭基組合發動機的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本實用新型涉及發動機領域，尤其涉及一種火箭基組合發動機。
【背景技術】
[0002]近年來，伴隨著對高超音速飛行器動力系統的研究的不斷深入，吸氣式組合發動機技術得到了快速的發展，其中基于火箭的組合動力得到了深入的研究，其中將液體火箭或者固體火箭與沖壓發動機進行有效的組合，并且在不同的工作條件下，使得兩種不同的發動機發揮各自的最大性能優勢，從而成功實現航空航天動力推進的最佳組合。雖然基于液/固火箭發動機的組合動力性能優越，但作為燃氣發生器的液/固體火箭發動機性能已無法再進一步提高，這也很大程度上制約了火箭基組合動力的進一步發展。
【實用新型內容】
[0003]鑒于【背景技術】中存在的問題，本實用新型的一個目的在于提供一種火箭基組合發動機，其能夠充分利用火箭基組合發動機的空間，大大提高了該火箭基組合發動機的熱力學效率。
[0004]本實用新型的另一個目的在于提供一種火箭基組合發動機，其結構簡單，減小了火箭基組合發動機的零部件的尺寸，同時也減輕了火箭基組合發動機整體的重量，提高了其動力系統的經濟性能。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型提供了一種火箭基組合發動機，其包括:連續旋轉爆震發動機，作為引射裝置;以及固體發動機，作為推力裝置。
[0006]連續旋轉爆震發動機包括:中心錐體、燃料收集管、多個燃料輸送通道、殼體、燃料進管、多個燃料噴口、氧化劑噴口、以及多個氧化劑輸送通道。
[0007]中心錐體具有:前體，位于火箭基組合發動機的前端；后體，連接中心錐體的前體并成為一體；以及環體，圍繞中心錐體的前體的后部設置，并連接于前體;燃料收集管設置在中心錐體的前體和后體之間并位于中心錐體的前體和后體內部，具有燃料入口，收集經由燃料入口輸入的燃料;多個燃料輸送通道設置在中心錐體的前體和后體之間并位于中心錐體的前體和后體內部且周向分布、徑向延伸，各燃料輸送通道的一端連通燃料收集管;殼體圍繞整個環體及后體設置，且連接并收容中心錐體的環體，并與整個后體的外表面圍成軸向延伸的第一燃燒室，第一燃燒室在軸向上的末端為出口；燃料進管設置在中心錐體的前體和后體之間并位于中心錐體的前體和后體內部，呈環形，與所述多個燃料輸送通道的另一端均連通，接收經由所述多個燃料輸送通道輸入的燃料;多個燃料噴口周向均勻分布在中心錐體的前體和后體之間且開口于中心錐體的前體和后體的外表面上并徑向延伸，各燃料噴口連通燃料進管和第一燃燒室;氧化劑噴口均勻分布在中心錐體的環體朝向后體的端面上且沿軸向延伸，各氧化劑噴口連通第一燃燒室；多個氧化劑輸送通道設置在中心錐體的前體內部，具有氧化劑入口以及用于收容由氧化劑入口輸入的氧化劑并向氧化劑噴口輸出所收容的氧化劑的收容凹部。
[0008]固體發動機包括:外殼和固體藥柱。外殼與連續旋轉爆震發動機的殼體連接，外殼的后端設置有超聲速噴口，外殼的位于超聲速噴口與中心錐體的后體之間的空間為第二燃燒室，第二燃燒室通過第一燃燒室的出口連通于第一燃燒室；固體藥柱與收容于外殼內且位于第二燃燒室內。
[0009]其中，從經由燃料入口、燃料收集管、燃料輸送通道、燃料進管及燃料噴口進入到第一燃燒室的燃料與經由氧化劑入口、氧化劑輸送通道及氧化劑噴口進入到第一燃燒室的氧化劑在第一燃燒室內混合并形成爆震波且爆震波沿周向進行旋轉爆震燃燒，爆震燃燒后產生的高溫燃氣經由第一燃燒室在軸向上的末端的出口排出，排出的高溫燃氣進入第二燃燒室并噴向固體藥柱使得固體藥柱燃燒，固體藥柱的燃燒使得高溫燃氣與燃燒的固體藥柱進行混合燃燒，混合燃燒的產生的混合燃燒燃氣膨脹加速并通過超聲速噴口向外排出產生推力。
[0010]本實用新型的有益效果如下:
[0011]在根據本實用新型的火箭基組合發動機中，固體發動機通過外殼連接于連續旋轉爆震發動機的殼體而組合為火箭基組合發動機，這種組合發動機可充分利用連續旋轉爆震發動機的中心錐體的后體與固體發動機的超聲速噴口之間的空間(即第二燃燒室)，從而大大提高了該火箭基組合發動機的熱力學效率。此外，該火箭基組合發動機的結構簡單，減小了火箭基組合發動機的零部件的尺寸，同時也減輕了火箭基組合發動機整體的重量，提高了其動力系統的經濟性能。
【附圖說明】
[0012]圖1是根據本實用新型的火箭基組合發動機的分解立體圖；
[0013]圖2是根據本實用新型的火箭基組合發動機的軸向剖視圖；
[0014]圖3是圖1中圓圈部分的放大圖；
[0015]圖4是根據本實用新型的火箭基組合發動機的連續旋轉爆震發動機的徑向剖視圖。
[0016]其中，附圖標記說明如下:
[0017]I連續旋轉爆震發動機181氧化劑入口
[0018]11中心錐體182收容凹部
[0019]111前體2固體發動機
[0020]112后體21外殼
[0021]113環體211連接部
[0022]12燃料收集管22固體藥柱
[0023]121燃料入口23超聲速噴口
[0024]13燃料輸送通道 A燃料儲罐
[0025]14殼體B氧化劑儲罐
[0026]141連接頭S爆破螺栓
[0027]15燃料進管Cl第一燃燒室
[0028]16 燃料噴口Cll 出口
[0029]17氧化劑噴口C2第二燃燒室
[0030]18氧化劑輸送通道
【具體實施方式】
[0031]下面參照附圖來詳細說明根據本實用新型的火箭基組合發動機。
[0032]參照圖1至圖4，根據本實用新型的火箭基組合發動機包括:連續旋轉爆震發動機I，作為引射裝置;以及固體發動機2，作為推力裝置。
[0033]連續旋轉爆震發動機I包括:中心錐體11、燃料收集管12、多個燃料輸送通道13、殼體14、燃料進管15、多個燃料噴口 16、氧化劑噴口 17、以及多個氧化劑輸送通道18。
[0034]中心錐體11具有:前體111，位于火箭基組合發動機的前端;后體112，連接中心錐體11的前體111并成為一體；以及環體113，圍繞中心錐體11的前體111的后部設置，并連接于前體111。
[0035]燃料收集管12設置在中心錐體11的前體111和后體112之間并位于中心錐體11的前體111和后體112內部，具有燃料入口 121，收集經由燃料入口 121輸入的燃料。
[0036]多個燃料輸送通道13設置在中心錐體11的前體111和后體112之間并位于中心錐體11的前體111和后體112內部且周向分布、徑向延伸，各燃料輸送通道13的一端連通燃料收集管12。
[0037]殼體14圍繞整個環體113及后體112設置，且連接并收容中心錐體11的環體113，并與整個后體112的外表面圍成軸向延伸的第一燃燒室Cl，第一燃燒室Cl在軸向上的末端為出口 Cll0
[0038]燃料進管15設置在中心錐體11的前體111和后體112之間并位于中心錐體11的前體111和后體112內部，呈環形，與所述多個燃料輸送通道13的另一端均連通，接收經由所述多個燃料輸送通道13輸入的燃料。
[0039]多個燃料噴口16周向均勻分布在中心錐體11的前體111和后體112之間且開口于中心錐體11的前體111和后體112的外表面上并徑向延伸，各燃料噴口 16連通燃料進管15和第一燃燒室Cl。
[0040]氧化劑噴口17均勻分布在中心錐體11的環體113朝向后體112的端面上且沿軸向延伸，各氧化劑噴口 17連通第一燃燒室Cl。
[0041 ]多個氧化劑輸送通道18設置在中心錐體11的前體111內部，具有氧化劑入口 181以及用于收容由氧化劑入口 181輸入的氧化劑并向氧化劑噴口 17輸出所收容的氧化劑的收容凹部182。
[0042]固體發動機2包括:外殼21和固體藥柱22。
[0043]外殼21與連續旋轉爆震發動機I的殼體14連接，外殼21的后端設置有超聲速噴口23，外殼21的位于超聲速噴口 23與中心錐體11的后體112之間的空間為第二燃燒室C2，第二燃燒室C2通過第一燃燒室Cl的出口連通于第一燃燒室Cl ο固體藥柱22與收容于外殼21內且位于第二燃燒室C2內。
[0044]其中，從經由燃料入口121、燃料收集管12、燃料輸送通道13、燃料進管15及燃料噴口 16進入到第一燃燒室Cl的燃料與經由氧化劑入口 181、氧化劑輸送通道18及氧化劑噴口17進入到第一燃燒室Cl的氧化劑在第一燃燒室Cl內混合并形成爆震波且爆震波沿周向進行旋轉爆震燃燒，爆震燃燒后產生的高溫燃氣經由第一燃燒室Cl在軸向上的末端的出口Cll排出，排出的高溫燃氣進入第二燃燒室C2并噴向固體藥柱22使得固體藥柱22燃燒，固體藥柱22的燃燒使得高溫燃氣與燃燒的固體藥柱22進行混合燃燒，混合燃燒的產生的混合燃燒燃氣膨脹加速并通過超聲速噴口 23向外排出產生推力。
[0045]在根據本實用新型的火箭基組合發動機中，固體發動機2通過外殼21連接于連續旋轉爆震發動機I的殼體14而組合為火箭基組合發動機，這種組合發動機可充分利用連續旋轉爆震發動機I的中心錐體11的后體112與固體發動機2的超聲速噴口 23之間的空間(即第二燃燒室C2)，從而大大提高了該火箭基組合發動機的熱力學效率。此外，該火箭基組合發動機的結構簡單，減小了火箭基組合發動機的零部件的尺寸，同時也減輕了火箭基組合發動機整體的重量，提高了其動力系統的經濟性能。
[0046]根據本實用新型的火箭基組合發動機，在一實施例中，參照圖2，前體111設置有:燃料儲罐A，連通燃料收集管12的燃料入口 121以供入燃料，燃料從燃料儲罐A經由燃料入口121、燃料收集管12、燃料輸送通道13、燃料進管15及燃料噴口 16進入到第一燃燒室Cl內；以及氧化劑儲罐B，連通多個氧化劑輸送通道18的氧化劑入口 181以供入氧化劑，氧化劑從氧化劑儲罐B經由氧化劑入口 181、氧化劑輸送通道18及氧化劑噴口 17