CN100425819C - 火箭推进器蒸汽助推装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于一种火箭推进器蒸汽助推装置。该火箭推进器蒸汽助推装置包括火箭发动机燃烧室、发动机喷气管、喷气出口及液氧箱，发动机喷气管上方为火箭发动机燃烧室，液氧箱位于火箭发动机燃烧室的上方，所述火箭发动机燃烧室上方还设有一个蒸汽助推装置。本发明通过在火箭发动机燃烧室与液氧箱之间增设一个蒸汽助推装置，当火箭发动机燃烧室点火燃烧时，发动机喷气管喷出高温气体时，蒸汽助推装置在喷气管内向高温气体喷射水而形成大量的蒸汽，使喷气出口的气流量迅速增大。因此，燃烧同等量的推进剂，能产生更大的推进力。既节约能源又可减少对环境的污染，特别是减少温室效应。

Description

火箭推进器蒸汽助推装置
技术领域
本发明属于一种火箭推进器蒸汽助推装置。
背景技术
现有的火箭、导弹、航天飞机等运载工具都是以推进剂与液氧燃烧后产生的大量高温气体从尾部喷出而推进的，其运动速度及质量完全取决于喷出的气体流量。现有的技术要增大气体流量必须增加推进剂的燃烧量。因此，必然会消耗大量的能源。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的缺点，提供一种可充分利用运载工具(如火箭、导弹、航天飞机等)发动机燃烧后高温气体的热量迅速气化高压水，而产生大量的水蒸汽来增大尾部喷出气体流量的火箭推进器助推装置。
为实现上述目的本发明采取的技术方案是：该火箭推进器蒸汽助推装置包括火箭发动机燃烧室、发动机喷气管、喷气出口及液氧箱，发动机喷气管上方为火箭发动机燃烧室，液氧箱位于火箭发动机燃烧室的上方，所述火箭发动机燃烧室上方还设有一个蒸汽助推装置。
所述蒸汽助推装置由高压水缸、水缸活塞、活塞弹簧组、高压喷水嘴、高压水管、阀门开关、阀门控制杆、开关控制线及金属环构成，高压水缸内装有水缸活塞，水缸活塞通过至少一组活塞弹簧组与高压水缸内的顶部相连；所述高压喷水嘴平均分布安装在发动机喷气管的周围，并与发动机喷气管内相通，高压喷水嘴连接高压水管的一端，高压水管的另一端连接高压水缸的底部，并与高压水缸内相通；所述高压喷水嘴设有阀门开关，阀门开关上装有阀门控制杆，各阀门控制杆通过开关控制线与一金属环相连。
所述高压水缸的顶部开有至少一个气孔。
本发明通过在火箭发动机燃烧室与液氧箱之间增设一个蒸汽助推装置，当火箭发动机燃烧室点火燃烧时，发动机喷气管喷出高温气体时，蒸汽助推装置向高温气体喷射水而形成大量的蒸汽，使喷气出口的气流量迅速增大。因此，燃烧同等量的推进剂，能产生更大的推进力。既节约能源又可减少对环境的污染，特别是减少温室效应。
附图说明
图1是本发明火箭推进器蒸汽助推装置结构示意图。
具体实施方式
如图1所示本发明的火箭推进器蒸汽助推装置包括火箭发动机燃烧室10、发动机喷气管12、喷气出口14、氧箱液20及蒸汽助推装置21，在现有火箭的发动机燃烧室10与液氧箱20之间安装一个蒸汽助推装置21，该蒸汽助推装置21由高压水缸15、水缸活塞16、活塞弹簧组17、高压喷水嘴1、高压水管5、阀门开关2、阀门控制杆3、开关控制线11及金属环4构成，高压水缸15固定安装在火箭尾部内，其容量按具体要求设计确定，在高压水缸15内装有水缸活塞16，水缸活塞16通过至少一组活塞弹簧组17(根据具体要求设置活塞弹簧组的数量)与高压水缸15内顶部相连。为了预防水缸活塞16出现真空而在高压水缸15的顶部开有气孔19。在发动机喷气管12的周围分布安装高压喷水嘴1，并与发动机喷气管12内相通，每个高压喷水嘴1连接一条高压水管5的一端，另一端连接高压水缸15的底部并与高压水缸内相通。所述高压喷水嘴1设有阀门开关2，阀门开关2上装有阀门控制杆3，各阀门控制杆3通过开关控制线11与一金属环4相连。
当火箭推进器工作时，推进剂管道8将燃料从燃料喷嘴9与液氧箱20内的液氧经管道7从液氧喷嘴6开始向火箭发动机燃烧室10内不断喷出时，同时点火燃烧，推进剂燃烧后产生大量的高温气体，经发动机喷气管12从喷气出口14不断地喷出，当高温气体流经发动机喷气管12时，高温气体将所有开关控制线11熔化烧断，金属环4脱落，全部阀门控制杆3立即复位，阀门开关2打开，这时高压水缸15内的水受水缸活塞16在活塞弹簧组17的作用下，向下压缩使高压水缸15内的水形成高压水高速经高压水管5从高压喷水嘴1向发动机喷气管12内呈雾状喷出，与流经发动机喷气管12的高温气体混合，形成大量蒸汽向喷气出口14喷出。因为水汽化为蒸汽后，体积增大很多倍，与燃烧推进剂产生的气体一同向喷气出口14喷出，使经过喷气出口14的气体流量增大，流速增大，在燃烧同等量的推进剂能产生更大的推动力，最终达到比原有的火箭节约大量能源和环保的目的。
本发明的蒸汽助推装置可运用于以燃烧推进剂产生气体为动力的火箭、导弹、航天飞机等气体从尾部喷出的运载工具。

Claims (2)

1、一种火箭推进器蒸汽助推装置，包括火箭发动机燃烧室、发动机喷气管、喷气出口及液氧箱，发动机喷气管上方为火箭发动机燃烧室，液氧箱位于火箭发动机燃烧室的上方，其特征在于：所述火箭发动机燃烧室(10)上方还设有一个蒸汽助推装置(21)，所述蒸汽助推装置(21)由高压水缸(15)、水缸活塞(16)、活塞弹簧组(17)、高压喷水嘴(1)、高压水管(5)、阀门开关(2)、阀门控制杆(3)、开关控制线(11)及金属环(4)构成，高压水缸(15)内装有水缸活塞(16)，水缸活塞(16)通过至少一组活塞弹簧组(17)与高压水缸(15)内顶部相连；所述高压喷水嘴(1)平均分布安装在发动机喷气管(12)的周围，并与发动机喷气管(12)内相通，高压喷水嘴(1)连接高压水管(5)的一端，高压水管(5)的另一端连接高压水缸(15)的底部，并与高压水缸内相通；所述高压喷水嘴(1)设有阀门开关(2)，阀门开关(2)上装有阀门控制杆(3)，各阀门控制杆(3)通过开关控制线(11)与一金属环(4)相连。
2、据权利要求1所述的火箭推进器蒸汽助推装置，其特征在于：所述高压水缸(15)的顶部开有至少一个气孔(19)。
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