CN104675561A - 吸气火箭的工作方法 - Google Patents

Abstract

吸气火箭工作方法，涉及属于航空及航天技术领域。用于空天飞机发动机、空天飞行器发动机。涡喷与火箭发动机组合成的循环火箭发动机，最高度速约在3马赫左右、冲压吸气火箭，静止时又无法起飞，吸气火箭的工作方法克服了上面的两个缺点，用《吸气火箭的工作方法》制造的火箭在静止状态就可以起飞，如果结合其它吸气方式及燃烧方法，可达到很高的飞行速度，解决这技术问题是依据《水蒸气喷射真空泵》一文中的“喷射器”工作原理，这一原理最普遍、最常见的就是煤气灶的煤气喷嘴，将煤气喷入煤气灶的喇叭口中，将空气中的氧带入供灶内供燃烧，吸气火箭的吸气方法就是利用这一原理来解决的吸气技术。

Description

吸气火箭的工作方法

技术领域

吸气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。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

本发明公开了一种吸气火箭的工作方法，实现这一工作方法是由头部小火箭1(需要提供液氧及燃料的传统火箭)驱动射流吸气装置(射流吸气装置由：内吸气涵道2(或、与外吸气涵道)、吸气室4、拉瓦尔喷嘴5、扩散管组成6，在后文中射流吸气装置表示这几个部分)为后部火箭发动机提供飞行所需的氧气，实现这一工作方法其设备及部件的组成：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、后部火箭燃烧室7、阀门8、点火处9、燃料加注点(a)10、燃料加注点(b)11、内吸气涵喇叭口12组成。

吸气火箭工作方法的工作原理，如图1所示,头部小火箭1点火后，产生高温、高压的气体，依据《水蒸气喷射真空泵》一文中的<喷射器>工作原理，通过拉瓦尔喷嘴5高速射入扩散管6中(阀门处于开启状态)，在这一过程中拉瓦尔喷嘴5与扩散管6之间设有间隙(是产生真空的重要指示)并且间隙与扩散管6管口周围会产生真空，真空通过吸气室4、内吸气涵道2将大气层的氧吸入，吸入的空气被拉瓦尔喷嘴5的火焰推入后部火箭的燃烧室7中，与此同时燃料加注点(a)10、燃料加注点(b)11加注火箭液体、固体燃料及催化剂，加注的燃料与空气中的氧气在扩散管中均匀混合，用点火处9或被拉瓦尔喷嘴火焰点燃，在后部火箭燃烧室7中燃烧，产生高速气流喷射使火箭飞行。

进入太空后关闭阀门8,使后部火箭燃烧室7能满足太空飞行需要。

附图说明

图1是多根内吸气涵道吸气火箭图，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1前方穿入内部到吸气室4穿出的。

图2是内外吸气涵道吸气火箭图，如图2所示，4根内吸气涵道2,从头部小火箭1的前方穿入内部到外吸气涵道3(吸气室与外吸气涵道溶合)穿出，这个设计既有内吸气涵道2又有外吸气涵道3。

图3是外吸气涵道吸气火箭图，如附图3所示，此设计只有外吸气涵道3。

图4是单内吸气涵道吸气火箭图，如图4所示，1根内吸气涵道2，从头部小火箭1前方正中央穿入内部到头部小火箭1尾部正中央穿出，头部小火箭1尾部拉瓦尔喷嘴5(喷嘴群)，设在内吸气涵道2周围的头部小火箭1的尾部环形壁上，拉瓦尔喷嘴5(喷嘴群)的火焰喷射以漏斗状交于一点，计算好交点处于扩散管6的位置和距离(这是产生真空的重要指标)，在此过程漏斗中心会产生真空(流体漩涡)做为第一次吸气，射入扩散管后产生真空为第二次吸气，此时会产生拉瓦尔喷嘴效应(美国工程师玩法，乒乓球将乒乓球拍击碎。网上有此资料)会使吸入的空气与火箭燃料，以更高的速度喷入扩散管中。

图5是树枝状内吸气涵道吸气火箭图，如图5所示，1根内吸气涵道2从头部小火箭1前方正中央穿入内部至尾部正中央穿出，另外的四根内吸气涵道2由头部小火1前方中心外侧穿入头部小火箭1内部,并在头小火箭内部交于正中央的内吸气涵道2上，5根内吸气涵道以树枝状结构连接一体，中央内吸气涵 道由头部小火箭1尾部拉穿出，瓦尔喷嘴5(喷嘴群)，设在内吸气涵道2周围的头部小火箭1尾部环形壁，拉瓦尔喷嘴5(喷嘴群)的火焰喷射以漏斗状交于一点，此过程漏斗中会产生真空(近似于流体漩涡原理)是第一次吸气，并设置好交点与扩散管的位置或距离(这是产生真空的重要指标)此时会产生拉瓦尔喷嘴效应(美国工程师玩法，乒乓球将乒乓球拍击碎。网上有此资料)，可将吸入的空气及燃料，以更高的速度喷入扩散管6中,射入扩散管6后产生真空为第二次吸气。

图6是吸气火箭部件名细表，表中的名称对应图中的阿拉伯数字。

具体实施方式

如图1所示：头部小火箭1点火后，产生高温、高压的火焰气体，依据《水蒸气喷射真空泵》一文中的<喷射器>工作原理，通过拉瓦尔喷嘴5高速射入扩散管6中，在这一过程中拉瓦尔喷嘴5与扩散管6之间设有间隙并且间隙与扩散管6管口周围会产生真空，真空通过吸气室4、内吸气涵道2将大气层的空气吸入，吸入后的空气及火箭燃料，经拉瓦喷嘴的火焰气流推入扩散管6，进入燃烧室7中，与此同时燃料加注点(a)10、燃料加注点(b)11加注火箭液体、固体燃料及催化剂，加注的燃料与吸入的空气在扩散管6均匀混合，用点火处9或拉瓦尔喷嘴火焰点火，使混合空气的燃料在后部火箭燃烧室7燃烧，产生高速气流喷射使火箭飞行。

进入太空后关闭阀门8,使后部火箭燃烧室7能满足太空飞行需要。

《水蒸气喷射真空泵》及<喷射器>的资料，网上可以搜到。

Claims (9)

1.吸气火箭的工作方法：其包括头部小火箭1、内吸气涵道2(或、与外吸涵道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(a)10、燃料加注点(b)11、内吸气涵道喇叭口12。由1-12个部分组成，在大气层内可吸入大气层内的氧气提供给火箭飞行使用。

2.由头部小火箭1点火后驱动射流吸气装置，依据《水蒸汽喷射真空泵》一文中的<喷射器>工作原理，小火箭1点燃产生的高温、高压火焰经拉瓦尔喷嘴、高速射入扩散管内。

3.拉瓦尔喷嘴5(喷嘴群)可以取消，使头部小火箭尾部喷管的火焰形成环状并使火焰以漏斗状喷射交于一点，火箭喷管(拉瓦尔喷嘴)的火焰以各种方式(拉瓦尔喷嘴群、环状)形成以漏斗状喷射产生真空/拉瓦尔喷嘴5(喷嘴群)火焰以漏斗状喷射,漏斗中心会产生真空。

4.吸气火箭的工作方法中,吸气涵道可以为两部分,一部分为外吸气涵道3,另一部分为内涵道2/吸气火箭的工作方法中,只有外吸气涵道3部分。

5.吸气火箭的工作方法中，内吸气涵道2设计1根/吸气火箭的工作方法中，内吸气涵道2设计多根。

6.在吸气火箭工作方法中,内吸气涵道2设计为扩散管(放大了的拉瓦尔喷嘴)状/在吸气火箭工作方法中,只有内吸气涵道2。

7.在吸气火箭工作方法中,内吸气涵道2设计为树枝状,树枝状的内吸气涵道可以是两根枝叉的树枝状。

8.树枝状的内吸气涵道,设计为多根枝叉的树枝状/一枚头部小火箭1,设有1个拉瓦尔喷嘴5,喷射至1根扩散管6,为1个后部火箭燃料室7提供氧气的方法。

9.一枚头部小火箭1设有1个拉瓦尔喷嘴5，喷射至1根扩散管6,为多个后部火箭燃料室7提供氧气，燃烧后产生的火焰气流，喷射汇入后部火箭燃烧室7尾部同一个火箭喷管中/在扩散管尾部点火处9点火，给火箭点火。