[发明专利]火箭基组合发动机

摘要

本发明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和固体发动机。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。这种组合发动机可充分利用连续旋转爆震发动机的后体与固体发动机的超声速喷口之间的空间，提高了该组合发动机的热力学效率。并且该火箭基组合发动机的结构简单，减小了该火箭基组合发动机的零部件的尺寸，同时减轻了该组合发动机的整体重量，提高了其动力系统的经济性能。

主权项

一种火箭基组合发动机，包括：连续旋转爆震发动机(1)，作为引射装置，包括：中心锥体(11)，具有：前体(111)，位于火箭基组合发动机的前端；后体(112)，连接中心锥体(11)的前体(111)并成为一体；以及环体(113)，围绕中心锥体(11)的前体(111)的后部设置，并连接于前体(111)；燃料收集管(12)，设置在中心锥体(11)的前体(111)和后体(112)之间并位于中心锥体(11)的前体(111)和后体(112)内部，具有燃料入口(121)，收集经由燃料入口(121)输入的燃料；多个燃料输送通道(13)，设置在中心锥体(11)的前体(111)和后体(112)之间并位于中心锥体(11)的前体(111)和后体(112)内部且周向分布、径向延伸，各燃料输送通道(13)的一端连通燃料收集管(12)；壳体(14)，围绕整个环体(113)及后体(112)设置，且连接并收容中心锥体(11)的环体(113)，并与整个后体(112)的外表面围成轴向延伸的第一燃烧室(C1)，第一燃烧室(C1)在轴向上的末端为出口(C11)；燃料进管(15)，设置在中心锥体(11)的前体(111)和后体(112)之间并位于中心锥体(11)的前体(111)和后体(112)内部，呈环形，与所述多个燃料输送通道(13)的另一端均连通，接收经由所述多个燃料输送通道(13)输入的燃料；多个燃料喷口(16)，周向均匀分布在中心锥体(11)的前体(111)和后体(112)之间且开口于中心锥体(11)的前体(111)和后体(112)的外表面上并径向延伸，各燃料喷口(16)连通燃料进管(15)和第一燃烧室(C1)；氧化剂喷口(17)，均匀分布在中心锥体(11)的环体(113)朝向后体(112)的端面上且沿轴向延伸，各氧化剂喷口(17)连通第一燃烧室(C1)；多个氧化剂输送通道(18)，设置在中心锥体(11)的前体(111)内部，具有氧化剂入口(181)以及用于收容由氧化剂入口(181)输入的氧化剂并向氧化剂喷口(17)输出所收容的氧化剂的收容凹部(182)；其特征在于，火箭基组合发动机还包括：固体发动机(2)，作为推力装置，包括：外壳(21)，与连续旋转爆震发动机(1)的壳体(14)连接，外壳(21)的后端设置有超声速喷口(23)，外壳(21)的位于超声速喷口(23)与中心锥体(11)的后体(112)之间的空间为第二燃烧室(C2)，第二燃烧室(C2)通过第一燃烧室(C1)的出口连通于第一燃烧室(C1)；固体药柱(22)，与收容于外壳(21)内且位于第二燃烧室(C2)内；其中，从经由燃料入口(121)、燃料收集管(12)、燃料输送通道(13)、燃料进管(15)及燃料喷口(16)进入到第一燃烧室(C1)的燃料与经由氧化剂入口(181)、氧化剂输送通道(18)及氧化剂喷口(17)进入到第一燃烧室(C1)的氧化剂在第一燃烧室(C1)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(C1)在轴向上的末端的出口(C11)排出，排出的高温燃气进入第二燃烧室(C2)并喷向固体药柱(22)使得固体药柱(22)燃烧，固体药柱(22)的燃烧使得高温燃气与燃烧的固体药柱(22)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(23)向外排出产生推力。