CN110886668B - 一种引射火箭除冰灭火系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种引射火箭除冰灭火系统。该系统将火箭冲压组合发动机技术应用至除冰、灭火场景，提供了一种高效、便捷的除冰、灭火系统解决方案。该系统中引气罩、引射火箭燃烧室和喷管顺序连接，燃料储箱和氧化剂储箱通过供给管路系统连接引射火箭燃烧室中的火箭；引气罩设计为喇叭口形状，喷管为收缩段。

Description

一种引射火箭除冰灭火系统
技术领域
本发明涉及火箭冲压组合发动机技术领域，尤其涉及一种引射火箭除冰灭火系统。
背景技术
我国幅员辽阔，气候多变，北方地区冬季气温低，经常出现下雪后道路、机场结冰的现象；而我国南方一些地区，也在冬季出现冻雨现象，给交通运输造成了巨大影响。面对大范围的道路、机场除冰问题，现有的除冰设备如化学试剂溶解、机械车辆除冰效率往往不高，采用航空涡轮发动机改造设计的除冰车，通过高温燃气可以快速的将冰雪融化并吹除，效率较高，但是航空发动机设备维护复杂，使用成本高。同样的原理，航空发动机也被应用至油田等复杂环境的灭火环境，通过航空发动机高温高速的喷流，迅速扑灭油田着火点。
与航空发动机类似，火箭冲压组合发动机也可以产生高温高速燃气，并且排气温度更高，对除冰和灭火效果更佳。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种引射火箭除冰灭火系统，能够解决现有除冰设备效率低的问题，也提供了一种新的扑灭油田火灾的设备。
本发明是这样实现的：
一种引射火箭除冰灭火系统，包括引气罩、引射火箭燃烧室、喷管、供给管路系统、燃料储箱和氧化剂储箱；引气罩、引射火箭燃烧室和喷管顺序连接，燃料储箱和氧化剂储箱通过供给管路系统连接引射火箭燃烧室中的火箭；引气罩设计为喇叭口形状，喷管为收缩段。
优选地，所述喷管之后进一步连接扩张段。
优选地，所述引射火箭燃烧室为并联的多个，所有引射火箭燃烧室共用引气罩和喷管。
优选地，所述引射火箭燃烧室中设有两级引射火箭，包括中心火箭和壁面火箭。
有益效果：
本发明以火箭冲压发动机技术为基础，使用引射火箭将外部空气通过引射吸入流道，并与火箭高温燃气掺混，形成可快速除冰、破灭火焰的高温高速燃气。与传统除冰设备相比，本发明除冰速度快，并可以迅速将路面吹干；与航空发动机改造的除冰和灭火设备相比，本发明结构简单，易于维护。
附图说明
图1为本发明实施例一中引射火箭除冰灭火系统的侧面剖视图；
图2为本发明实施例一中引射火箭除冰灭火系统的立体图；
图3为本发明实施例中引射火箭系统的工作的示意图；
图4为本发明实施例二中引射火箭除冰灭火系统的外形俯视图；
图5为本发明实施例三中引射火箭除冰灭火系统的外形俯视图。
其中，1-引气罩，2-中心火箭，3-壁面火箭，4-供给管路系统，5-燃料储箱，6-氧化剂储箱，7-喷管，8-扩张段。
具体实施方式
在下面的描述中，出于解释而非限制性的目的，阐述了具体细节，以帮助全面地理解本发明。然而，对本领域技术人员来说显而易见的是，也可以在脱离了这些具体细节的其它实施例中实践本发明。
在此需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的设备结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
本发明提供了一种引射火箭除冰灭火系统，其基本思想是：采用火箭冲压发动机技术，在参考火箭冲压复合燃烧室设计的引射火箭燃烧室中，设计一级或者多级引射火箭(本发明实例以两级引射火箭布局为例)，引射火箭工作后将外部空气通过引气罩引入流道内，并与引射火箭高温喷流掺混，形成总温2000K左右的高温高速燃气，用于除冰灭火。
实施例一
图1为本发明实施例一中引射火箭除冰灭火系统的侧面剖视图，图2为本发明实施例一中引射火箭除冰灭火系统的立体图；该实施例以两级引射火箭布局为例。如图1所示，该除冰灭火系统包括引气罩1、引射火箭燃烧室、喷管7、供给管路系统4、燃料储箱5和氧化剂储箱6。
引气罩1、引射火箭燃烧室和喷管7顺序连接。
引射火箭燃烧室中设有两级引射火箭，包括中心火箭2和壁面火箭3，前后布置。其中文字描述的“中心”和“壁面”是指火箭的位置。中心火箭2可以通过支板固定，位于流道中轴线；壁面火箭3可以埋入流道壁面，且沿环形布置多个壁面火箭3。在实际中，也可以根据具体方案设置为一级引射火箭，或者多级引射火箭。
本发明使用状态是在地面，相当于零速环境，不能直接使用火箭冲压组合发动机的流道形状，本发明流道的功能是将空气吸入，因此设计了引气罩。引气罩1设计为喇叭口形状，可以参考亚声速飞机的进气道。喷管7为收缩段，用于加速气流，提高系统效率。
燃料储箱5和氧化剂储箱6通过供给管路系统4连接每个火箭。
参见图3，引射火箭除冰灭火系统工作时，中心火箭2和壁面火箭3工作，通过引射作用，将外部空气通过引气罩1吸入流道内，并通过喷管排出。
实施例二
参见图4，本实施例中，燃烧室为多个，且并联，多个燃烧室形成多个通道，每个通道中设有1级或1级以上的火箭。多个燃烧室共用引气罩1和喷管7。
实施例三
参见图5，本实施例中，喷管之后接扩张段8。该扩张段出口尽量大，从而增大气流与除冰目标的接触面积。如果喷管7出口为圆形，则扩张段8采用圆转方扩张段。
本发明实施例提供的一种引射火箭除冰灭火系统，创新性地将火箭冲压发动机技术引入除冰灭火领域，实现了一种结构简单、高效、易维护的除冰灭火设备。本发明的引射火箭除冰灭火系统能在各种环境条件下工作，对外部环境的空气没有要求，雨雪天气、风沙天气都不影响该系统的正常点火工作。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种引射火箭除冰灭火系统，其特征在于，包括引气罩(1)、引射火箭燃烧室、喷管(7)、供给管路系统(4)、燃料储箱(5)和氧化剂储箱(6)；引气罩(1)、引射火箭燃烧室和喷管(7)顺序连接，燃料储箱(5)和氧化剂储箱(6)通过供给管路系统(4)连接引射火箭燃烧室中的火箭；引气罩设计为喇叭口形状，喷管(7)为收缩段；
所述喷管(7)出口为扁平的矩形，矩形宽度大于喷管(7)入口宽度，所述喷管(7)之后进一步连接扩张段(8)，该扩张段出口尽量大，从而增大气流与目标的接触面积；
所述引射火箭燃烧室中设有两级引射火箭，包括中心火箭和壁面火箭；中心火箭位于流道中轴线，壁面火箭埋入流道壁面，且沿环形布置多个；中心火箭和壁面火箭前后布置，中心火箭在前，壁面火箭在后。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述引射火箭燃烧室为并联的多个，所有引射火箭燃烧室共用引气罩和喷管。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116335852B (zh) * 2023-02-07 2023-09-01 中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所 集成增强火箭的冲压发动机尾喷管及设计、工作方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1616124A (zh) * 2003-11-14 2005-05-18 西安新竹防灾救生设备有限公司 超音速气流灭火装置
CN101428170A (zh) * 2008-09-03 2009-05-13 王玉林 喷气发动机引射灭火装置
CN201342200Y (zh) * 2009-02-24 2009-11-11 王玉林 多功能喷气发动机灭火装置
US8256203B1 (en) * 2007-01-26 2012-09-04 The University Of Alabama In Huntsville Rocket based combined cycle propulsion unit having external rocket thrusters
CN109538375A (zh) * 2019-01-11 2019-03-29 中国人民解放军国防科技大学 应用于火箭基组合循环发动机的引射火箭

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1616124A (zh) * 2003-11-14 2005-05-18 西安新竹防灾救生设备有限公司 超音速气流灭火装置
US8256203B1 (en) * 2007-01-26 2012-09-04 The University Of Alabama In Huntsville Rocket based combined cycle propulsion unit having external rocket thrusters
CN101428170A (zh) * 2008-09-03 2009-05-13 王玉林 喷气发动机引射灭火装置
CN201342200Y (zh) * 2009-02-24 2009-11-11 王玉林 多功能喷气发动机灭火装置
CN109538375A (zh) * 2019-01-11 2019-03-29 中国人民解放军国防科技大学 应用于火箭基组合循环发动机的引射火箭

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
RBCC引射火箭燃烧室设计及试验研究;朱韶华等;《推进技术》;20141031;第35卷(第10期);第1379-1380页 *

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