[发明专利]叠加吸气拉瓦尔喷嘴效应推进及制氧火箭的工作方法

说明书

技术领域

叠加吸气拉瓦尔喷嘴效应推进及制氧火箭的工作方法涉及属于航空及航天技术领域。用于未来空天飞机发动机及空天飞行器发动机。

背景技术

尽管航天飞机比起一次使用的运载火箭前进了一大步，但仍有诸如故障频繁，费用昂贵等许多不足。而空天飞机与航天飞机不同，它的地面设施简单，维护使用方便，操作费用低，在普通的大型机场上就能水平起飞和降落，具有一般航线班机的飞行频率。这种飞机的外型与大型超音速喷气客机相似，更多地具有飞机的优点。，在大气层飞行时，充分利用大气中的氧气。加之它可以上百次的重复使用，真正实现了高效能和低费用的优点。据估算，用它发射近地卫星费用只有航天飞机的1/5，而发射地球同步卫星费用只需1/10。叠加巨型火箭二次吸气的方法，使火箭在大气层内能够胜任便大的运输飞行重量并在大气层中消耗更少的氧气，空天飞及空天飞行器在即将到来的空间商务竞争中立于不败之地，为了这个目标我们应努力。

发明内容

叠加吸气拉瓦尔喷嘴效应推进及制氧火箭是由以下设备及部件组成的：头部小火箭1、内吸气涵道2(或、与外吸气涵道3)、吸气室4、拉瓦尔喷嘴5、扩散管6、火箭燃烧室7、阀门8、点火处9、燃料加注点10、燃料加注点11、拉瓦尔喷嘴12、燃料加注点13、燃料加注点14、扩散管15、外吸气涵道16、吸气吼17、点火处18、制氧吸气管19、制氧设备20、非氧排出管21、拉瓦尔喷嘴22、真空室23、扩散管24、火箭喷管25、火箭外壳26组成。

叠加吸气拉瓦尔喷嘴效应推进及制氧火箭在飞行中能够两次吸入空气、能够将拉瓦尔喷嘴效应(请阅实质审查参考资料中的拉瓦尔喷嘴部分)的技术用在火箭推进及制造氧气系统中，制造出的氧气来满足或补充头部小火箭及火箭在太空飞行中使用氧气的需求，这样就可以把火箭重量减轻更多，使火箭的运载能力再一次增加，也可以在零速起飞、主动吸气及使燃料与空气混合是靠头部小火箭驱动射流吸气装置完成的，进入太空时关闭所有的阀门8，使用传统液氢及液氧燃烧方式飞行、在太空工作完毕返回大气层，头部小火箭再一次点火，使叠加吸气拉瓦尔喷嘴效应推进及制氧火箭返回地面，叠加吸气拉瓦尔喷嘴效应推进及制氧火箭是可以反复使用的火箭，叠加吸气拉瓦尔喷嘴效应推进及制氧火箭的拉瓦尔推进及制氧的工作原理是依据美国工程师利用拉瓦尔喷嘴，一端建立正压，另一端建立负压，使乒乓球达到超声速击碎乒乓球拍(见实质审查参考资料的拉瓦尔喷嘴部份)，将此技术使用在火箭推进及制氧系统中，使火箭飞行的更快，火箭飞行中氧气效率更高。

附图说明

图1是叠加吸气拉瓦尔喷嘴效应推进及制氧火箭图，如图1所示，4根内吸气涵道2,从头部小火箭1的前方穿入头部小火箭1的内部至吸气室4穿出，这四根内吸气涵道是从头部小火箭1内部穿过的，头部小火箭1(是需要液氧工作的传统火箭)点火工作后，拉瓦尔喷嘴5喷射的火焰，喷入扩散管6中，吸气室4会产生真空(请阅实质审查参考资料中的喷射器部分)，真空将空气由这4根内吸气涵道2吸至吸气室4、在燃料加注点10、燃料加注点11加注火箭燃料，在拉瓦尔喷嘴的火焰气流的推动下，空气及火箭燃料进入扩散管6的大喇叭口中燃烧，产生的火焰气流喷入扩散管15(开启此管上的阀门8)时，外吸气涵道16生产的真空(请阅实质审查参考资料喷射器部份),真空通过外吸气涵道16及吸气吼17将空气吸入，在燃料加注点13、燃料加注点14加注燃料，被扩散管6的火焰推入扩散管15中，使火箭燃料与空气在扩散管15中混合，用点火处18点火(或扩散管6点火)，在燃烧室7中燃烧，火焰经拉瓦尔喷嘴22喷入扩散管24中，拉瓦尔喷嘴22与扩散管24设有间隙，因此真空室23会产生真空(请阅实质审查参考资料中的喷射器部分)，拉瓦喷嘴22会产生了拉瓦尔效应(拉瓦尔喷嘴22的正压来自于燃烧至7,负压来自于真空室23),因此当火焰经扩散管24从火箭喷管25喷出时，使火箭飞行的更快，当火箭飞行的速度使迎面过来的空气产生的压力达到制氧条件时，空气经两根制氧吸气管20(将此管的空气进口处设计成拉瓦尔喷嘴，开启此管上的阀门8)的拉瓦尔喷嘴,撞入制氧气设备21制氧，氧气分离后的非氧气体及杂质经非氧排出管21进入真空室23经扩散管24续经火箭喷管25排出。制氧吸气管19的拉瓦尔喷嘴效应的正压来自于火箭飞行中使空气产生的冲压压力，负压来自于真空室23，这样在制氧过程中就有拉瓦尔喷嘴效应(请阅实质审查参考资料中的拉瓦尔喷嘴部分)，使火箭中飞行中制氧效率更高。