CN109237517B - 环形喷口推进器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环形喷口推进器,包括环形喷口推进器，包括整流罩、推进器外壳、固体燃料室及设置在所述固体燃料室内的固体燃料，其特征在于：还包括与所述推进器外壳同轴设置的圆柱型推进器内壳，所述推进器内壳上边缘与所述推进器外壳上边缘密封连接，所述固体燃料室在所述推进器外壳及所述推进器内壳之间形成环柱状燃料室，所述推进器内壳下边缘与所述推进器外壳下边缘间缝形成环形喷口，本发明比传统燃气通道投影面积大大减少，工质给出的速度更快。

Description

环形喷口推进器
技术领域
本发明属航天技术领域，具体涉及一种环形喷口推进器。
背景技术
目前，国内外兴起了许多民用商业航天公司，每间航天公司所用的技术都不同。商业航天巨头space X，以增加发动机数量来增加动力；蓝色起源(Blue Origin)以增大火箭体积，增加燃料来增加动力；。国际上对火箭发动机的设计改良基本都是以燃料配方，而推进器喷口设计、燃料舱形状等考虑整体设计没有太大的变化。
现有常见的航天推进器主要由整流罩、外壳、燃料舱、固体燃料、喷口、喷口后置处理器组成，一般固体燃料是与整个推进器同轴的方式满载在燃料舱内，而固体燃料的燃气通道只有喷口投影方向的一条柱状通道，这种通用设计的缺陷是在一定燃料体积的要求下，燃气通道过细，燃料燃烧空间过小，效率不高；同时由于固体燃料的燃烧是从中心扩大到边缘，因此在传统柱状燃料间的燃烧过程中，由于存在与燃烧通道中心距的变大，导致燃烧效下降明显。
发明内容
针对上述现有问题，本发明要解决的问题是提供一种环形喷口推进器，解决了现有存在的问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
环形喷口推进器，包括整流罩、推进器外壳、固体燃料室及设置在所述固体燃料室内的固体燃料，其特征在于：还包括与所述推进器外壳同轴设置的圆柱型推进器内壳，所述推进器内壳上边缘与所述推进器外壳上边缘密封连接，所述固体燃料室在所述推进器外壳及所述推进器内壳之间形成环柱状燃料室，所述推进器内壳下边缘与所述推进器外壳下边缘间缝形成环形喷口，所述推进器内壳下边缘径向向外增厚延伸形成喷口内壁，所述推进器外壳下边缘径向向内增厚形成喷口外壁，所述固体燃料内部镂空形成环柱状燃气通道，所述环形喷口的水平投影完全重叠或重叠在所述环柱燃气通道的水平投影之内。
优选地，所述喷口外壁与所述喷口内壁的直径比例为3:2。
可选地，所述环形喷口可以搭载形状匹配的拉瓦尔式后置喷管。
本发明的有益效果是：
1、环柱状设置的燃料室及燃气通道能有效的提高燃料燃烧空间，在相同燃料、燃气通道周长相同的情况下，本方案比传统燃气通道投影面积大大减少，工质给出的速度更快，而且环柱状空间在诸多增加燃烧空间的方案中，各向受力更稳定；
2、喷口对应设置成环形喷口，有效提高工质喷出的效率，而且对比设置多个喷口的方案，环形喷口在各向的分力更加均匀，整体喷射效果更稳定。
附图说明
图1是本发明的环形喷口推进器的剖面示意图。
图2是实施例1的燃气通道水平投影示意图。
图3是对比例的燃气通道水平投影示意图。
其中，1、整流罩；2、推进器外壳；21、喷口外壁；3、推进器内壳；31、喷口内壁；4、固体燃料；5、燃气通道；6、环形喷口。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，都属于本专利的保护范围。
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
实施例1
如图1所示，环形喷口推进器，包括整流罩1、推进器外壳2、固体燃料室及设置在所述固体燃料室内的固体燃料4，其特征在于：还包括与所述推进器外壳2同轴设置的圆柱型推进器内壳3，所述推进器内壳3上边缘与所述推进器外壳2上边缘密封连接，所述固体燃料室在所述推进器外壳2及所述推进器内壳3之间形成环柱状燃料室，所述推进器内壳3下边缘与所述推进器外壳2下边缘间缝形成环形喷口6，所述推进器内壳3下边缘径向向外增厚延伸形成喷口内壁31，所述推进器外壳下边缘径向向内增厚形成喷口外壁21，所述固体燃料内部镂空形成环柱状燃气通道5，所述环形喷口6的水平投影完全重叠或重叠在所述环柱燃气通道5的水平投影之内。
如图2、图3所示，在本实施例中，所述喷口外壁直径(外边缘)为45mm，所述喷口内壁的直径(外边缘)为30mm，喷口外壁周长为1413mm，喷口内壁周长为942mm，燃烧通道水平投影环形喷口面积(直喷方案)为88312.5平方毫米，比传统圆柱型燃烧通道的水平投影面积大大减少。
Figure BDA0001762080840000041
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形，而所有的这些改变以及形变、变化都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (2)

1.环形喷口推进器，包括整流罩、推进器外壳、固体燃料室及设置在所述固体燃料室内的固体燃料，其特征在于：还包括与所述推进器外壳同轴设置的圆柱型推进器内壳，所述推进器内壳上边缘与所述推进器外壳上边缘密封连接，所述固体燃料室在所述推进器外壳及所述推进器内壳之间形成环柱状燃料室，所述推进器内壳下边缘与所述推进器外壳下边缘间缝形成环形喷口，所述推进器内壳下边缘径向向外增厚延伸形成喷口内壁，所述推进器外壳下边缘径向向内增厚形成喷口外壁，所述固体燃料内部镂空形成环柱状燃气通道，所述环形喷口的水平投影完全重叠或重叠在所述环柱状燃气通道的水平投影之内，所述喷口外壁与所述喷口内壁的直径比例为3:2。
2.根据权利要求1所述环形喷口推进器，其特征在于：所述环形喷口搭载形状匹配的拉瓦尔式后置喷管。
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