[实用新型]火箭基组合发动机

说明书

技术领域

本实用新型涉及发动机领域，尤其涉及一种火箭基组合发动机。

背景技术

近年来，伴随着对高超音速飞行器动力系统的研究的不断深入，吸气式 组合发动机技术得到了快速的发展，其中基于火箭的组合动力得到了深入的 研究，其中将液体火箭或者固体火箭与冲压发动机进行有效的组合，并且在 不同的工作条件下，使得两种不同的发动机发挥各自的最大性能优势，从而 成功实现航空航天动力推进的最佳组合。虽然基于液/固火箭发动机的组合动 力性能优越，但作为燃气发生器的液/固体火箭发动机性能已无法再进一步提 高，这也很大程度上制约了火箭基组合动力的进一步发展。

实用新型内容

鉴于背景技术中存在的问题，本实用新型的一个目的在于提供一种火箭 基组合发动机，其能够充分利用火箭基组合发动机的空间，大大提高了该火 箭基组合发动机的热力学效率。

本实用新型的另一个目的在于提供一种火箭基组合发动机，其结构简 单，减小了火箭基组合发动机的零部件的尺寸，同时也减轻了火箭基组合发 动机整体的重量，提高了其动力系统的经济性能。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种火箭基组合发动机，其包括： 连续旋转爆震发动机，作为引射装置；以及固体发动机，作为推力装置。

连续旋转爆震发动机包括：中心锥体、燃料收集管、多个燃料输送通道、 壳体、燃料进管、多个燃料喷口、氧化剂喷口、以及多个氧化剂输送通道。

中心锥体具有：前体，位于火箭基组合发动机的前端；后体，连接中心 锥体的前体并成为一体；以及环体，围绕中心锥体的前体的后部设置，并连 接于前体；燃料收集管设置在中心锥体的前体和后体之间并位于中心锥体的 前体和后体内部，具有燃料入口，收集经由燃料入口输入的燃料；多个燃料 输送通道设置在中心锥体的前体和后体之间并位于中心锥体的前体和后体 内部且周向分布、径向延伸，各燃料输送通道的一端连通燃料收集管；壳体 围绕整个环体及后体设置，且连接并收容中心锥体的环体，并与整个后体的 外表面围成轴向延伸的第一燃烧室，第一燃烧室在轴向上的末端为出口；燃 料进管设置在中心锥体的前体和后体之间并位于中心锥体的前体和后体内 部，呈环形，与所述多个燃料输送通道的另一端均连通，接收经由所述多个 燃料输送通道输入的燃料；多个燃料喷口周向均匀分布在中心锥体的前体和 后体之间且开口于中心锥体的前体和后体的外表面上并径向延伸，各燃料喷 口连通燃料进管和第一燃烧室；氧化剂喷口均匀分布在中心锥体的环体朝向 后体的端面上且沿轴向延伸，各氧化剂喷口连通第一燃烧室；多个氧化剂输 送通道设置在中心锥体的前体内部，具有氧化剂入口以及用于收容由氧化剂 入口输入的氧化剂并向氧化剂喷口输出所收容的氧化剂的收容凹部。

固体发动机包括：外壳和固体药柱。外壳与连续旋转爆震发动机的壳体 连接，外壳的后端设置有超声速喷口，外壳的位于超声速喷口与中心锥体的 后体之间的空间为第二燃烧室，第二燃烧室通过第一燃烧室的出口连通于第 一燃烧室；固体药柱与收容于外壳内且位于第二燃烧室内。

其中，从经由燃料入口、燃料收集管、燃料输送通道、燃料进管及燃料 喷口进入到第一燃烧室的燃料与经由氧化剂入口、氧化剂输送通道及氧化剂 喷口进入到第一燃烧室的氧化剂在第一燃烧室内混合并形成爆震波且爆震 波沿周向进行旋转爆震燃烧，爆震燃烧后产生的高温燃气经由第一燃烧室在 轴向上的末端的出口排出，排出的高温燃气进入第二燃烧室并喷向固体药柱 使得固体药柱燃烧，固体药柱的燃烧使得高温燃气与燃烧的固体药柱进行混 合燃烧，混合燃烧的产生的混合燃烧燃气膨胀加速并通过超声速喷口向外排 出产生推力。

本实用新型的有益效果如下：

在根据本实用新型的火箭基组合发动机中，固体发动机通过外壳连接于 连续旋转爆震发动机的壳体而组合为火箭基组合发动机，这种组合发动机可 充分利用连续旋转爆震发动机的中心锥体的后体与固体发动机的超声速喷 口之间的空间(即第二燃烧室)，从而大大提高了该火箭基组合发动机的热 力学效率。此外，该火箭基组合发动机的结构简单，减小了火箭基组合发动 机的零部件的尺寸，同时也减轻了火箭基组合发动机整体的重量，提高了其 动力系统的经济性能。

附图说明

图1是根据本实用新型的火箭基组合发动机的分解立体图；

图2是根据本实用新型的火箭基组合发动机的轴向剖视图；