[发明专利]液体反冲式二级助推火箭箭体

说明书

技术领域

本发明涉及基于液体反冲力的实验探测行飞行器领域，特别涉及一种液体反冲式二级助推火箭箭体。

背景技术

现代火箭是一种靠高速喷射高温高压燃气获得反作用力，并利用产生的反作用力向前推进的飞行器。它主要由依次连接的箭体、推进系统和制导系统组成。其中，箭体是火箭中不可缺少的组成部分，火箭的各个系统都安装其上，且其内部容纳有大量的推进剂。火箭燃料燃烧时，从箭体尾部喷出的气体具有很大的动量，根据动量守恒定律，火箭获得等大反向的动量，因而发生连续的反冲现象，随着推进剂的消耗，火箭的质量逐渐减少，加速度不断增大，当推进剂燃尽时，火箭即以获得的速度沿着预定的空间轨道飞行。

然而，现代火箭存在以下问题：第一，燃料的能量密度低，发射时需要携带大量的燃料，因而增加了火箭的重量。第二，现代火箭采用燃料作为动力源，而燃料的成本高，且为易燃物，因而安全性低。

发明内容

为了解决上述现代火箭重量重、成本高且安全性低的问题，本发明实施例提供了一种液体反冲式二级助推火箭箭体。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种液体反冲式二级助推火箭箭体，该火箭箭体包括主火箭体和至少一个与所述主火箭体可分离地连接的二级火箭体，所述主火箭体包括主液体存储舱、主气压舱、控制舱以及根据所述主气压舱内的压强动作的压强跳变装置，所述控制舱位于所述主气压舱的顶部，且所述控制舱与所述主气压舱通过所述压强跳变装置可分离地连接，所述主液体存储舱位于所述主气压舱的底部且与所述主液体存储舱连通。

优选地，所述主火箭体上固定有套环，所述二级火箭体上固定有连接件，所述连接件套设于所述套环中。

优选地，所述连接件包括固定部以及沿固定部向上弯折形成的插接部，所述固定部与所述二级火箭体固定，所述插接部可上下移动地套设于所述主火箭体的所述套环中。

优选地，所述二级火箭体包括二级液体存储舱以及与所述二级液体存储舱连通的二级气压舱，所述二级液体存储舱底部设有二级喷射口，所述连接件固定在所述二级气压舱上。

优选地，所述二级液体存储舱和所述二级气压舱之间设有二级通气管，所述二级液体存储舱、所述二级通气管和所述二级气压舱连通。

优选地，所述主液体存储舱和所述主气压舱之间设有主通气管，所述主液体存储舱、所述主通气管和所述主气压舱连通。

优选地，所述主火箭体的所述主气压舱的顶部设有通气接口，所述压强跳变装置包括结构体、跳变气室和随着所述跳变气室的移动而动作的跳变销，所述结构体内开设有顶部封闭的十字型槽，所述通气接口伸入所述十字型槽的纵槽中并与所述结构体固定连接，所述跳变气室可沿所述纵槽移动地设于所述十字型槽中，且所述跳变气室与所述结构体的顶部之间设有弹性复位部件，所述跳变气室可移动地套设在所述气压舱的所述通气接口上并与所述通气接口连通，所述跳变气室相对所述通气接口可伸缩地弹性连接在所述十字型槽的所述纵槽中，所述跳变销设于所述十字型槽的横槽中，所述控制舱的内壁上设有定位槽，所述跳变销的自由端可分离地插接在所述控制舱的所述定位槽中。

优选地，所述跳变销内设有一回销弹簧，所述回销弹簧的两端分别与所述跳变销和所述十字型槽的所述横槽的内壁固定，所述跳变销与所述跳变气室相对的端面为斜面且所述斜面与所述跳变气室相抵靠，所述斜面的倾斜角为锐角。

优选地，所述主火箭体包括主液体存储舱、与所述主液体存储舱连通的主气压舱、与所述主气压舱可分离地连接的控制舱以及至少两个沿周向均匀地安装在所述主液体存储舱上、所述主气压舱上或所述主液体存储舱和所述主气压舱的连接处的平衡翼，所述主液体存储舱的底部设有主喷射口，所述套环固定在所述主气压舱上。

优选地，所述主火箭体还包括降落伞包、保护组件和数据记录组件，所述数据记录组件固定在所述控制舱中，所述保护组件和所述降落伞包设于所述控制舱内，所述降落伞包与所述控制舱和所述保护组件连接。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：第一，本实施例用大气压强作为推动源并采用液体反冲作为推动力，简化了推进结构，从而减轻了箭体的重量；第二，推进剂可为成本低且不易燃的液体，因而可大大降低运行成本并提高安全性；第三，本实施例通过在主火箭体上增设二级火箭体，所述二级火箭体可在协助主火箭体上升一段时间并因能量耗尽而脱离主火箭体之后，主火箭体仍然有能量继续利用液体反推力向上运动，从而增加了火箭的上升高度，扩展了本发明的火箭的应用范围。

附图说明