[发明专利]一种火箭动力装置及火箭

说明书

本发明公开了一种火箭动力装置及火箭，火箭动力装置包括：液体火箭发动机，包括喷管；第一机匣，环绕设置在液体火箭发动机喷管的外侧，第一机匣内设置有供给管路、喷嘴以及点火装置，供给管路与喷嘴连接，喷嘴与点火装置与第一机匣连通；第二机匣，第二机匣具有第一位置和第二位置，所述第二机匣处于第一位置时，第二机匣环绕在第一机匣的外侧，第二机匣处于第二位置时，所述第二机匣连接在所述喷管的尾部，并形成喷管的延伸段；驱动机构，适于驱动所述第二机匣在所述第一位置和所述第二位置之间移动。通过驱动机构驱动第二机匣移动，可以为火箭启动阶段至音速飞行阶段提供动力，具有连续可变推力的能力，大幅提升了火箭动力装置的高空性能。

技术领域

本发明涉及航天发动机技术领域，具体涉及一种火箭动力装置及火箭。

背景技术

目前，在航天领域，火箭采用的发动机基本上为两种，液体火箭发动机和固体火箭发动机。

液体火箭发动机的基本工作原理是利用自身携带的推进剂，通过燃烧等化学反应过程将产生的热能转化成工质的动能，使工质高速排出从而产生推力。与航空发动机相比，由于自身携带氧化剂和燃料，火箭发动机工作不受外界空间和飞行速度限制。但火箭发动机的结构相对固定，设计工作状态单一，单独一台发动机很难适应多变的飞行条件。

冲压发动机的基本工作原理是在飞行器高速飞行时，利用进气道内激波压缩空气，在燃烧室内喷入燃料，燃料与空气混合后燃烧产生高温燃气，喷管将高温燃气高速排出产生推力。冲压发动机结构简单，在高马赫数飞行条件下效率高、推力大。但由于冲压发动机需要空气中的氧气作为氧化剂且压气依托于激波，所以冲压发动机一般只能在高马赫数飞行的条件下才能工作，所以很难将其单独作为动力系统使用。此外，冲压发动机还有点火困难以及燃烧不稳定等问题。

综上所述，如果将液体火箭发动机和冲压发动机组成联合循环，发挥各自优势，即可组成一个高效率高适应性的火箭动力装置。

发明内容

因此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中的由于火箭发动机的结构相对固定，导致火箭发动机很难适应多变的飞行条件的缺陷。

为此，本发明提供一种火箭动力装置，包括：

液体火箭发动机，包括喷管；

第一机匣，环绕设置在所述液体火箭发动机喷管的外侧，第一机匣内侧设置有供给管路、喷嘴以及点火装置，其中，供给管路与喷嘴连接，所述喷嘴与所述点火装置与所述第一机匣的外侧连通；

第二机匣，所述第二机匣具有第一位置和第二位置，所述第二机匣处于所述第一位置时，第二机匣环绕在第一机匣的外侧，以使第一机匣和所述第二机匣之间围成燃烧室，并且所述供给管路、喷嘴以及点火装置、所述第一机匣和所述第二机匣形成环形冲压发动机，第二机匣处于第二位置时，所述第二机匣连接在所述喷管的尾部，并形成喷管的延伸段；

驱动机构，适于驱动所述第二机匣在所述第一位置和所述第二位置之间移动。

进一步的，所述驱动机构包括连杆以及驱动件，所述连杆的两端分别与第一机匣和第二机匣铰接，驱动件适于驱动连杆摆动。

进一步的，所述连杆包括第一杆段和第二杆段，第一杆段的第一端与第一机匣铰接，第二杆段的第一端与第二机匣铰接，第一杆段的第二端和第二杆段的第二端铰接。

进一步的，所述驱动件为电机。

进一步的，所述在远离喷管尾部的方向上，第二机匣的直径逐渐增大。

进一步的，第一机匣上设置有环形凸起部，第二机匣处于第一位置时，环形凸起部与第二机匣的前端形成进气口。

进一步的，所述供给管路、喷嘴以及点火装置设置在环形凸起部处。

进一步的，所述喷管的中部设置有环形凹陷部，环形凸起部和环形凹陷部对应设置。