CN204877714U - 一种航空、航天、航海于一体的混合发动机 - Google Patents

一种航空、航天、航海于一体的混合发动机 Download PDF

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朱振武
黄其德
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Abstract

本实用新型公开一种航空、航天、航海于一体的混合发动机,依次设有进气部分(1)、冲压部分(2)、燃烧部分(3)、增压部分(4)、喷气部分(5)、水-蒸汽转化部分(6)。进气部分(1)包括空气入口(101)、空气静压室(102)和空气出口(103),冲压部分(2)包括冲压喷管(201)、冲压喷管控制阀(203)、冲压空气喷口(202),燃烧部分(3)包括燃料储存箱(301)、燃料喷嘴(302)、助燃剂储存箱(303)、助燃剂喷嘴(304)、燃烧室(305),增压部分(4)包括增压室(401),喷气部分(5)包括尾喷口(501),水-蒸汽转化部分(6)包括水储存箱(601)、蒸汽生产室(602)、蒸汽喷嘴(603)、蒸汽出口(604)。

Description

一种航空、航天、航海于一体的混合发动机
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种发动机,更具体地说涉及一种冲压发动机与燃料系统发动机混合的发动机。
背景技术
[0002] 航天飞机被认为是一种可从普通机场起飞,轻松进入轨道的飞行器,此前美国曾研发过空天飞机,由于技术原因空天飞机一直无法问世,其最大的难点在于动力系统。空天飞机需要穿越大气层进入轨道,因此需要吸气式发动机和火箭发动机,混合动力是空天飞机迟迟未能出现的技术瓶颈。
[0003] 美国空军研究实验室目前正在研制可用于空天飞机的吸气式火箭发动机,并且可能与英国的公司进行合作,为未来的空天飞机提供动力。英国公司目前也正在研制空天飞机及其发动机,其装备的发动机为SABRE吸气式火箭发动机,可像普通飞机那样从机场起飞,然后通过组合动力加速至高超音速,最终达到入轨的速度,进入轨道执行各种任务。
[0004] SABRE吸气式火箭发动机的特点是体积小、推力大,可在短时间内加速到高超音速,属于超燃冲压发动机,支持超音速燃烧而不会熄火,因此这样的发动机比传统发动机有着更强大的技术优势,空天飞机使用这样的动力系统后,在大气层内可以通过吸气支持燃烧,而不使用消耗大量推进剂的火箭发动机。
[0005] 除了美国外,欧洲也有自己的空天飞机项目,比如欧洲空间局的Skylon空天飞机原型机,其装备有两台SABRE吸气式火箭发动机,具备高超音速的飞行能力,可轻松将速度提升到五倍音速以上。当Skylon空天飞机将进入100公里以上的外太空时,就会启动火箭发动机,这时候飞行器的速度进一步提升,满足进入轨道的要求。
[0006] 冲压发动机本身没有活动的部分,气流从前端进气口进入发动机之后,利用涵道截面积的变化,让高速气流降低,并且提高气体压力。压缩过后的气体进入燃烧室,与燃料混合之后燃烧。由于冲压发动机维持运作的一个重要条件就是高速气流源源不绝的从前方进入,因此发动机无法在低速或者是静止下继续运作,只能在一定的速度以上才可以产生推力。为了让冲压发动机加速到适合的工作速度,必须有其他的辅助动力系统自静止或者是低速下提高飞行速度,然后才点燃冲压发动机。
[0007] 由于没有活动组件,冲压发动机与一般喷气发动机比较起来,重量较低,结构也比较简单,不过冲压发动机在低速时的气体压缩效果有限,因此低速时效率比较差。
[0008] 冲压喷气发动机是一种利用迎面气流进入发动机后减速,使空气提高静压的一种空气喷气发动机。它通常由进气道(又称扩压器)、燃烧室、推进喷管三部组成。冲压发动机没有压气机(也就不需要燃气涡轮),所以又称为不带压气机的空气喷气发动机。这种发动机压缩空气的方法,是靠飞行器高速飞行时的相对气流进入发动机进气道中减速,将动能转变成压力能(例如进气速度为3倍音速时,理论上可使空气压力提高37倍)。冲压发动机的工作时,高速气流迎面向发动机吹来,在进气道内扩张减速,气压和温度升高后进入燃烧室与燃油(一般为煤油)混合燃烧,将温度提高到2000 — 2200°C甚至更高,高温燃气随后经推进喷管膨胀加速,由喷口高速排出而产生推力。冲压发动机的推力与进气速度有关,如进气速度为3倍音速时,在地面产生的静推力可以超过200千牛。
[0009] 冲压发动机的构造简单、重量轻、推重比大、成本低。但因没有压气机,不能在静止的条件下起动,所以不宜作为普通飞机的动力装置,而常与别的发动机配合使用,成为组合式动力装置。如冲压发动机与火箭发动机组合,冲压发动机与涡喷发动机或涡扇发动机组合等。安装组合式动力装置的飞行器,在起飞时开动火箭发动机、涡喷或涡扇发动机,待飞行速度足够使冲压发动机正常工作的时,再使用冲压发动机而关闭与之配合工作的发动机;在着陆阶段,当飞行器的飞行速度降低至冲压发动机不能正常工作时,又重新起动与之配合的发动机。如果冲压发动机作为飞行器的动力装置单独使用时,则这种飞行器必须由其他飞行器携带至空中并具有一定速度时,才能将冲压发动机起动后投放。
[0010] 涡轮喷气发动机的结构由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成,战斗机的涡轮和尾喷管间还有加力燃烧室。涡轮喷气发动机仍属于热机的一种,就必须遵循热机的做功原则:在高压下输入能量,低压下释放能量。因此,从产生输出能量的原理上讲,喷气式发动机和活塞式发动机是相同的,都需要有进气、加压、燃烧和排气这四个阶段,不同的是,在活塞式发动机中这4个阶段是分时依次进行的,但在喷气发动机中则是连续进行的,气体依次流经喷气发动机的各个部分,就对应着活塞式发动机的四个工作位置。
[0011] 空气首先进入的是发动机的进气道,当飞机飞行时,可以看作气流以飞行速度流向发动机,由于飞机飞行的速度是变化的,而压气机适应的来流速度是有一定的范围的,因而进气道的功能就是通过可调管道,将来流调整为合适的速度。在超音速飞行时,在进气道前和进气道内气流速度减至亚音速,此时气流的滞止可使压力升高十几倍甚至几十倍,大大超过压气机中的压力提高倍数,因而产生了单靠速度冲压,不需压气机的冲压喷气发动机。
[0012] 进气道后的压气机是专门用来提高气流的压力的,空气流过压气机时,压气机工作叶片对气流做功,使气流的压力,温度升高。在亚音速时,压气机是气流增压的主要部件。
[0013] 从燃烧室流出的高温高压燃气,流过同压气机装在同一条轴上的涡轮。燃气的部分内能在涡轮中膨胀转化为机械能,带动压气机旋转,在涡轮喷气发动机中,平衡状态下气流在涡轮中膨胀所做的功等于压气机压缩空气所消耗的功以及传动附件克服摩擦所需的功。经过燃烧后,涡轮前的燃气能量大大增加,因而在涡轮中的膨胀比远大于压气机中的压缩比,涡轮出口处的压力和温度都比压气机进口高很多,发动机的推力就是这一部分燃气的能量而来的。
[0014] 从涡轮中流出的高温高压燃气,在尾喷管中继续膨胀,以高速沿发动机轴向从喷口向后排出。这一速度比气流进入发动机的速度大得多,使发动机获得了反作用的推力。
[0015] 一般来讲,当气流从燃烧室出来时的温度越高,输入的能量就越大,发动机的推力也就越大。但是,由于涡轮材料等的限制,只能达到1650K左右,现代战斗机有时需要短时间增加推力,就在涡轮后再加上一个加力燃烧室喷入燃油,让未充分燃烧的燃气与喷入的燃油混合再次燃烧,由于加力燃烧室内无旋转部件,温度可达2000K,可使发动机的推力增加至1.5倍左右。其缺点就是油耗急剧加大,同时过高的温度也影响发动机的寿命,因此发动机开加力一般是有时限的,低空不过十几秒,多用于起飞或战斗时,在高空则可开较长的时间。实用新型内容
[0016] 针对冲压喷气发动机需要提供一定速度才能运行,燃料发动机运行效率低、能量损耗等问题,本实用新型提供一种混合发动机,在开始运行时,启动燃料系统发动机,当运行达到一定速度后,启动冲压发动机,同时设计能量利用装置,将水转化为水蒸气,充分利用热量,同时能够增大发动机的推力。
[0017] 本实用新型提供的第一种实施方案:
[0018] 一种混合发动机,依次设有进气部分、冲压部分、燃烧部分、增压部分、喷气部分、水-蒸汽转化部分,其特征在于:进气部分包括空气入口、空气静压室和空气出口,冲压部分包括冲压喷管、冲压喷管控制阀、冲压空气喷口,燃烧部分包括燃料储存箱、燃料喷嘴、助燃剂储存箱、助燃剂喷嘴、燃烧室,增压部分包括增压室,喷气部分包括尾喷口,水-蒸汽转化部分包括水储存箱、蒸汽生产室、蒸汽喷嘴、蒸汽出口 ;空气出口连接冲压喷管,冲压空气喷口与燃烧室连接或连通,燃烧室内部侧壁(或内部侧壁的四周)上设有燃料喷嘴和助燃剂喷嘴,燃烧室的出口端通向增压室,增压室的出口端和尾喷口邻接或连通(即增压室的出口与尾喷口相通),蒸汽生产室围绕冲压部分、燃烧部分、增压部分的外周设置,蒸汽喷嘴设置在增压室的前端侧壁上,水储存箱设置在蒸汽生产室的外围。
[0019] 作为优选,冲压喷管的数量为1-200根,优选2-100根,更优选10_60根,例如15,20,30 根。
[0020] 作为优选,每一根冲压喷管上设有冲压喷管控制阀203。
[0021] 作为优选,燃料储存箱的数量为1-10个,优选1-8个,更优选2-5个。
[0022] 作为优选,燃料喷嘴的数量为1-200个,优选2-100个,进一步优选3_80个,更优选4-60个。
[0023] 作为优选,助燃剂储存箱的数量为1-10个,优选1-8个,更优选2-5个。
[0024] 作为优选,助燃剂喷嘴的数量为1-200个,优选2-100个,进一步优选3_80个,更优选 4-60 个,如 8,12,15,18,20,25,30 个。
[0025] 作为优选,蒸汽喷嘴的数量为1-200个,优选2-100个,进一步优选3_80个,更优选 4-60 个,如 8,12,15,18,20,25,30 个。
[0026] 作为优选,水储存箱的数量为1-10个,优选1-8个,更优选2-5个。
[0027] 作为优选,蒸汽生产室对冲压部分2、燃烧部分3和增压部分4的外壁面积总和的覆盖率为 30% -100%,优选 50% -99.9%,更有选 60% -99%,如 80%。
[0028] 作为优选,水储存箱对蒸汽生产室602的外壁面积的覆盖率为30% _100%,优选50% -99.9%,更有选60% -99%,如80%。作为优选,它还包括蒸汽发电机组,蒸汽发电机组由1-10件蒸汽发电机组成,优选2-5件蒸汽发电机组成。
[0029] 本实用新型中,蒸汽发电机的入口通过第一蒸汽管道与蒸汽生产室的出口连接,蒸汽发电机的出口通过第二蒸汽管道与蒸汽喷嘴连接。
[0030] 本实用新型中,水储存箱通过水管与蒸汽生产室连接。优选,水管上设有水管控制阀。
[0031 ] 优选,燃料储存箱上设有燃料储存箱控制阀。
[0032] 优选,助燃剂储存箱上设有助燃剂储存箱控制阀。
[0033] 本实用新型中,冲压喷管上设有冲压喷管控制阀。
[0034] 优选,冲压喷管控制阀任选机械冲压喷管控制阀、自动冲压喷管控制阀中的一种或两种。
[0035] 作为优选,第二蒸汽管道上设有蒸汽控制阀。
[0036] 在本实用新型中,水储存箱中的水通过水管进入蒸汽生产室,利用燃烧室的热量加热水成蒸气。蒸气经过第一蒸汽管道进入蒸汽发电机发电。发完电的蒸气经由第二蒸汽管道通过蒸汽喷嘴进入增压室,与燃烧室产生的气体混合,由尾喷口排出。
[0037] 在本实用新型中,燃料储存箱中的燃料通过燃料喷嘴与助燃剂储存箱中的助燃剂通过助燃剂喷嘴进入燃烧室燃烧。产生的气体进入增压室,与蒸汽喷嘴喷出的蒸汽混合,由尾喷口排出。
[0038] 优选,空气通过空气入口进入空气静压室,空气通过冲压喷管进入燃烧室。关闭助燃剂储存箱控制阀,燃料储存箱中的燃料通过燃料喷嘴进入燃烧室,与空气混合后燃烧。产生的气体进入增压室,与蒸汽喷嘴喷出的蒸汽混合,由尾喷口排出。
[0039] 在本实用新型中,发动机的燃烧部分可以设计成不同形状,例如:圆柱体型、正方体型、长方体型、圆锥体型、不规则的立体形状。
[0040] 在本实用新型中,发动机的增压部分可以设计成不同形状,例如:圆柱体型、正方体型、长方体型、圆锥体型、不规则的立体形状。
[0041] 本实用新型提供的第二种实施方案:
[0042] 一种混合发动机,依次设有进气部分、冲压部分、燃烧部分、增压部分、喷气部分、水-蒸汽转化部分,其特征在于:进气部分包括空气压缩机、空气管道、空气入口和空气出口,冲压部分包括冲压喷管、冲压喷管控制阀、冲压空气喷口,燃烧部分包括燃料储存箱、燃料喷嘴、燃烧室,增压部分包括增压室,喷气部分包括尾喷口,水-蒸汽转化部分包括水储存箱、蒸汽生产室、蒸汽喷嘴、蒸汽出口 ;空气压缩机通过空气出口连接冲压喷管,冲压空气喷口与燃烧室连接或连通,燃烧室内部侧壁(或内部侧壁的四周)上设有燃料喷嘴,燃烧室的出口端通向增压室,增压室的出口端和尾喷口连接(即,增压室的出口与尾喷口相通),蒸汽生产室围绕冲压部分、燃烧部分、增压部分的外周设置,蒸汽喷嘴设置在增压室的前端侧壁上,水储存箱设置在蒸汽生产室的外围。
[0043] 作为优选,冲压喷管的数量为1-200根,优选2-100根,更优选10_60根,例如15,20,30 根。
[0044] 作为优选,每一根冲压喷管上设有冲压喷管控制阀203。
[0045] 作为优选,燃料储存箱的数量为1-10个,优选1-8个,更优选2-5个。
[0046] 作为优选,燃料喷嘴的数量为1-200个,优选2-100个,进一步优选3_80个,更优选4-60个。
[0047] 作为优选,蒸汽喷嘴的数量为1-200个,优选2-100个,进一步优选3_80个,更优选 4-60 个,如 8,12,15,18,20,25,30 个。
[0048] 作为优选,水储存箱的数量为1-10个,优选1-8个,更优选2-5个。
[0049] 作为优选,蒸汽生产室对冲压部分2、燃烧部分3和增压部分4的外壁面积总和的覆盖率为 30% -100%,优选 50% -99.9%,更有选 60% -99%,如 80%。
[0050] 作为优选,水储存箱对蒸汽生产室的外壁面积覆盖率为3 O % -10 O %,优选50% -99.9%,更有选 60% -99%,如 80%。
[0051] 作为优选,它还包括蒸汽发电机组,蒸汽发电机组由1-10件蒸汽发电机组成,优选2-5件蒸汽发电机组成。
[0052] 本实用新型中,蒸汽发电机的入口通过第一蒸汽管道与蒸汽生产室的出口连接,蒸汽发电机的出口通过第二蒸汽管道与蒸汽喷嘴连接。
[0053] 本实用新型中,水储存箱通过水管与蒸汽生产室连接。优选,水管上设有水管控制阀。
[0054] 优选,燃料储存箱上设有燃料储存箱控制阀。
[0055] 本实用新型中,冲压喷管上设有冲压喷管控制阀。
[0056] 优选,冲压喷管控制阀任选机械冲压喷管控制阀、自动冲压喷管控制阀中的一种或两种。
[0057] 作为优选,第二蒸汽管道上设有蒸汽控制阀。
[0058] 在本实用新型中,水储存箱中的水通过水管进入蒸汽生产室,利用燃烧室的热量加热水成蒸气。蒸气经过第一蒸汽管道进入蒸汽发电机发电。发完电的蒸气经由第二蒸汽管道通过蒸汽喷嘴进入增压室,与燃烧室产生的气体混合,由尾喷口排出。
[0059] 在本实用新型中,空气压缩机中的空气通过空气管道进入空气入口。空气通过冲压喷管进入燃烧室,燃料储存箱中的燃料通过燃料喷嘴进入燃烧室,与空气混合后燃烧,产生的气体进入增压室,与蒸汽喷嘴喷出的蒸汽混合,由尾喷口排出。
[0060] 在本实用新型中,发动机的燃烧部分可以设计成不同形状,例如:圆柱体型、正方体型、长方体型、圆锥体型、不规则的立体形状。
[0061] 在本实用新型中,发动机的增压部分可以设计成不同形状,例如:圆柱体型、正方体型、长方体型、圆锥体型、不规则的立体形状。
[0062] 本实用新型提供的第三种实施方案:
[0063] 将第一种实施方案的发动机用于航天、航空设备,作为航天、航空设备的发动机。当航天设备或航空设备的速度达到0.5马赫以上时,冲压部分开始运行。
[0064] 本实用新型提供的第四种实施方案:
[0065] 将第二种实施方案的发动机用于航海设备,作为航海设备的发动机。该发动机的空气压缩机在水面上方的空气中,吸收空气并通过空气压缩机压缩空气,使空气成压缩状态通过空气管道进入空气入口,冲压部分开始运行,空气通过冲压喷管进入燃烧室,燃料储存箱中的燃料通过燃料喷嘴进入燃烧室,与空气混合后燃烧,产生的气体进入增压室,与蒸汽喷嘴喷出的蒸汽混合,由尾喷口排出。
[0066] 在本申请中,空气出口连接冲压喷管是指:空气出口与冲压喷管连接并且相通。冲压空气喷口与燃烧室连接是指:冲压空气喷口通向燃烧室。燃烧室内部侧壁(或内部侧壁的四周)是指:相对整个装置流线方向,与冲压部分、增压部分连接的为正方向,燃烧室内部的侧壁上。蒸汽生产室围绕冲压部分、燃烧部分、增压部分的外周设置是指:蒸汽生产室包围在冲压部分、燃烧部分、增压部分的外周,也就是说冲压部分、燃烧部分的增压部分外表面与蒸汽生产室接触或构成蒸汽生产室的内表面。蒸汽喷嘴设置在增压室的前端侧壁上是指:设定气流方向为正方向,增压式进气端为前端,蒸汽喷嘴设置在增压式前端四周的侧壁上。水储存箱设置在蒸汽生产室的外围是指:水储存箱包围蒸汽生产室或水储存箱不完全包围蒸汽生产室,也就是说蒸汽生产室的外表面与水储存箱接触。蒸汽生产室对冲压部分、燃烧部分和增压部分总和的覆盖率是指:蒸汽生产室对冲压部分、燃烧部分和增压部分的包围程度;覆盖率为100%时,说明蒸汽生产室全部包围冲压部分、燃烧部分和增压部分;覆盖率越高,表示蒸汽生产室包围冲压部分、燃烧部分和增压部分越多。水储存箱对蒸汽生产室的覆盖率是指:水储存箱对蒸汽生产室的包围程度;覆盖率为100%时,说明水储存箱全部包围蒸汽生产室;覆盖率越高,表示水储存箱包围蒸汽生产室越多。
[0067] 在本申请中,燃烧室四周的燃料喷嘴和助燃剂喷嘴可以间隔设计;也可以燃料喷嘴设置在燃烧室的两个面,助燃剂喷嘴设置在燃烧室的另外两个面;也可以将燃料喷嘴和助燃剂喷嘴随机设置在燃烧室的内壁的四周或环周上。
[0068] 在本申请中,燃料喷嘴的数量与助燃剂喷嘴的数量是相互独立的。
[0069] 在本申请中“任选的”表示有或没有。本申请中的“机械控制阀”、“电子控制阀”、“控制阀”均为常见部件,本申请没有说明的部件和装置均为本领域常用部件和装置。
[0070] 本实用新型的优点或有益技术效果:
[0071] 1、本实用新型在设备开始运行时,能够自行启动,不需要外界推力。
[0072] 2、本实用新型设备包含有冲压发动机部分,能够产生更大的推力,达到航天航空的要求。
[0073] 3、现有技术中,发动机运行产生大量的热量,需要外界能源和设备散热,本实用新型设备在运行过程中,设备与外界阻力产生的热量能够初步加热水,燃烧室在燃烧过程中产生的热量加热水成蒸汽,蒸汽通过蒸汽发电机发电,发完电的蒸汽在进入增压室,膨胀,与燃烧室产生的气体混合,将蒸汽二次加热,再通过尾喷口再次膨胀排出,产生更大的推力,充分利用热量,节约能源,产生更大的动力。
[0074] 4、本实用新型的装置产生的热量能及时备利用,对设备更加保护,也更加安全。
[0075] 5、本实用新型与喷气式发动机相比,尾部排出的是水蒸气和混合气体的混合体,相比直接排出混合气体,能产生更大的推力。
附图说明
[0076] 图1为本实用新型航天、航空发动机结构图;
[0077] 图2为本实用新型航天、航空发动机水-蒸汽流向图;
[0078] 图3为本实用新型航天、航空发动机水-蒸汽、空气流向图;
[0079] 图4为本实用新型航海发动机结构图;
[0080] 图5为本实用新型航海发动机水-蒸汽流向图;
[0081]图6为本实用新型航海发动机水-蒸汽、空气流向图;
[0082] 图7为本实用新型燃烧部分和增压部分设计为圆柱体形的示意图;
[0083] 图8为本实用新型燃烧部分和增压部分设计为方形的示意图;
[0084] 图9为本实用新型内部结构图;
[0085] 图10为本实用新型剖视图。
[0086] 附图标记:1、进气部分;101、空气入口 ;102、空气静压室;103、空气出口 ;104、空气压缩机;105、空气管道;2、冲压部分;201、冲压喷管;202、冲压空气喷口 ;203、冲压喷管控制阀;3、燃烧部分;301、燃料储存箱;30101、燃料储存箱控制阀;302、燃料喷嘴;303、助燃剂储存箱;30301、助燃剂储存箱控制阀;304、助燃剂喷嘴;305、燃烧室;4、增压部分;401、增压室;5、喷气部分;501、尾喷口 ;6、水-蒸汽转化部分;601、水储存箱;602、蒸汽生产室;603、蒸汽喷嘴;604、蒸汽出口 ;605、水管;606、水管控制阀;7、蒸汽发电机;701、蒸汽发电机的入口 ;702、第一蒸汽管道;703、蒸汽发电机的出口 ;703、蒸汽控制阀;704、第二蒸汽管道。
具体实施方式
[0087] 本实用新型提供的第一种实施方案:
[0088] 一种混合发动机,依次设有进气部分1、冲压部分2、燃烧部分3、增压部分4、喷气部分5、水-蒸汽转化部分6,其特征在于:进气部分I包括空气入口 101、空气静压室102和空气出口 103,冲压部分2包括冲压喷管201、冲压喷管控制阀203、冲压空气喷口 202,燃烧部分3包括燃料储存箱301、燃料喷嘴302、助燃剂储存箱303、助燃剂喷嘴304、燃烧室305,增压部分4包括增压室401,喷气部分5包括尾喷口 501,水-蒸汽转化部分6包括水储存箱601、蒸汽生产室602、蒸汽喷嘴603、蒸汽出口 604 ;空气出口 103连接冲压喷管201,冲压空气喷口 202与燃烧室305连接或连通,燃烧室305内部侧壁(或内部侧壁的四周)上设有燃料喷嘴302和助燃剂喷嘴304,燃烧室305的出口端通向增压室401,增压室401的出口端和尾喷口 501邻接或连通,蒸汽生产室602围绕冲压部分2、燃烧部分3、增压部分4的外周设置,蒸汽喷嘴603设置在增压室401的前端侧壁上,水储存箱601设置在蒸汽生产室602的外围。
[0089] 作为优选,冲压喷管201的数量为1-200根,优选2_100根,更优选10_60根。
[0090] 作为优选,每一根冲压喷管201上设有冲压喷管控制阀203。
[0091] 作为优选,燃料储存箱301的数量为1-10个,优选1-8个,更优选2_5个。
[0092] 作为优选,燃料喷嘴302的数量为1-200个,优选2_100个,进一步优选3_80个,更优选4-60个。
[0093] 作为优选,助燃剂储存箱303的数量为1-10个,优选1_8个,更优选2_5个。
[0094] 作为优选,助燃剂喷嘴304的数量为1-200个,优选2_100个,进一步优选3_80个,更优选4-60个。
[0095] 作为优选,蒸汽喷嘴603的数量为1-200个,优选2-100个,进一步优选3_80个,更优选4-60个。
[0096] 作为优选,水储存箱601的数量为1-10个,优选1-8个,更优选2_5个。
[0097] 作为优选,蒸汽生产室602对冲压部分2、燃烧部分3和增压部分4总和的覆盖率为 30% -100%,优选 50% -99.9%,更有选 60% -99%。
[0098] 作为优选,水储存箱601对蒸汽生产室602的覆盖率为30% _100%,优选50% -99.9%,更有选 60% -99% ο
[0099] 作为优选,它还包括蒸汽发电机组,蒸汽发电机组由1-10件蒸汽发电机7组成,优选2-5件蒸汽发电机7组成。
[0100] 本实用新型中,蒸汽发电机7的入口 701通过第一蒸汽管道702与蒸汽生产室602的出口 604连接,蒸汽发电机7的出口 703通过第二蒸汽管道704与蒸汽喷嘴603连接。
[0101] 本实用新型中,水储存箱601通过水管605与蒸汽生产室602连接。优选,水管605上设有水管控制阀606。
[0102] 优选,燃料储存箱301上设有燃料储存箱控制阀30101。
[0103] 优选,助燃剂储存箱303上设有助燃剂储存箱控制阀30301。
[0104] 本实用新型中,冲压喷管201上设有冲压喷管控制阀203。
[0105] 优选,冲压喷管控制阀203任选机械冲压喷管控制阀、自动冲压喷管控制阀中的一种或两种。
[0106] 作为优选,第二蒸汽管道704上设有蒸汽控制阀703。
[0107] 在本实用新型中,水储存箱601中的水通过水管605进入蒸汽生产室602,利用燃烧室305的热量加热水成蒸气。蒸气经过第一蒸汽管道702进入蒸汽发电机7发电。发完电的蒸气经由第二蒸汽管道704通过蒸汽喷嘴603进入增压室,与燃烧室305产生的气体混合,由尾喷口 501排出。
[0108] 在本实用新型中,燃料储存箱301中的燃料通过燃料喷嘴302与助燃剂储存箱303中的助燃剂通过助燃剂喷嘴304进入燃烧室305燃烧。产生的气体进入增压室401,与蒸汽喷嘴603喷出的蒸汽混合,由尾喷口 501排出。
[0109] 优选,空气通过空气入口 101进入空气静压室102,空气通过冲压喷管201进入燃烧室305。关闭助燃剂储存箱控制阀30301,燃料储存箱301中的燃料通过燃料喷嘴302进入燃烧室,与空气混合后燃烧。产生的气体进入增压室401,与蒸汽喷嘴603喷出的蒸汽混合,由尾喷口 501排出。
[0110] 在本实用新型中,发动机的燃烧部分3可以设计成不同形状,例如:圆柱体型、正方体型、长方体型、圆锥体型、不规则的立体形状。
[0111] 在本实用新型中,发动机的增压部分4可以设计成不同形状,例如:圆柱体型、正方体型、长方体型、圆锥体型、不规则的立体形状。
[0112] 本实用新型提供的第二种实施方案:
[0113] —种混合发动机,依次设有进气部分1、冲压部分2、燃烧部分3、增压部分4、喷气部分5、水-蒸汽转化部分6,其特征在于:进气部分I包括空气压缩机104、空气管道105、空气入口 101和空气出口 103,冲压部分2包括冲压喷管201、冲压喷管控制阀203、冲压空气喷口 202,燃烧部分3包括燃料储存箱301、燃料喷嘴302、燃烧室305,增压部分4包括增压室401,喷气部分5包括尾喷口 501,水-蒸汽转化部分6包括水储存箱601、蒸汽生产室602、蒸汽喷嘴603、蒸汽出口 604 ;空气压缩机104通过空气出口 103连接冲压喷管201,冲压空气喷口 202与燃烧室305连接或连通,燃烧室305内部侧壁(或内部侧壁的四周)上设有燃料喷嘴302,燃烧室305的出口端通向增压室401,增压室401的出口与尾喷口 501邻接或连通相通,蒸汽生产室602围绕冲压部分2、燃烧部分3、增压部分4的外周设置计,蒸汽喷嘴603设置在增压室401的前端,水储存箱601设置在蒸汽生产室602的外围。
[0114] 作为优选,冲压喷管201的数量为1-200根,优选2_100根,更优选10_60根。
[0115] 作为优选,每一根冲压喷管201上设有冲压喷管控制阀203。
[0116] 作为优选,燃料储存箱301的数量为1-10个,优选1-8个,更优选2_5个。
[0117] 作为优选,燃料喷嘴302的数量为1-200个,优选2_100个,进一步优选3_80个,更优选4-60个。
[0118] 作为优选,蒸汽喷嘴603的数量为1-200个,优选2_100个,进一步优选3_80个,更优选4-60个。
[0119] 作为优选,水储存箱601的数量为1-10个,优选1-8个,更优选2_5个。
[0120] 作为优选,蒸汽生产室602对冲压部分2、燃烧部分3和增压部分4总和的覆盖率为 30% -100%,优选 50% -99.9%,更有选 60% -99%。
[0121] 作为优选,水储存箱601对蒸汽生产室602的覆盖率为30% _100%,优选50%-99.9%,更有选 60%-99%。
[0122] 作为优选,它还包括蒸汽发电机组,蒸汽发电机组由1-10件蒸汽发电机7组成,优选2-5件蒸汽发电机7组成。
[0123] 本实用新型中,蒸汽发电机7的入口 701通过第一蒸汽管道702与蒸汽生产室602的出口 604连接,蒸汽发电机7的出口 703通过第二蒸汽管道704与蒸汽喷嘴603连接。
[0124] 本实用新型中,水储存箱601通过水管605与蒸汽生产室602连接。优选,水管605上设有水管控制阀606。
[0125] 优选,燃料储存箱301上设有燃料储存箱控制阀30101。
[0126] 本实用新型中,冲压喷管201上设有冲压喷管控制阀203。
[0127] 优选,冲压喷管控制阀203任选机械冲压喷管控制阀、自动冲压喷管控制阀中的一种或两种。
[0128] 作为优选,第二蒸汽管道704上设有蒸汽控制阀703。
[0129] 在本实用新型中,水储存箱601中的水通过水管605进入蒸汽生产室602,利用燃烧室305的热量加热水成蒸气。蒸气经过第一蒸汽管道702进入蒸汽发电机7发电。发完电的蒸气经由第二蒸汽管道704通过蒸汽喷嘴603进入增压室,与燃烧室305产生的气体混合,由尾喷口 501排出。
[0130] 在本实用新型中,空气压缩机104中的空气通过空气管道105进入空气入口 101。空气通过冲压喷管201进入燃烧室305,燃料储存箱301中的燃料通过燃料喷嘴302进入燃烧室,与空气混合后燃烧,产生的气体进入增压室401,与蒸汽喷嘴603喷出的蒸汽混合,由尾喷口 501排出。
[0131] 在本实用新型中,发动机的燃烧部分3可以设计成不同形状,例如:圆柱体型、正方体型、长方体型、圆锥体型、不规则的立体形状。
[0132] 在本实用新型中,发动机的增压部分4可以设计成不同形状,例如:圆柱体型、正方体型、长方体型、圆锥体型、不规则的立体形状。
[0133] 本实用新型提供的第三种实施方案:
[0134] 将第一种实施方案的发动机用于航天、航空设备,作为航天、航空设备的发动机。当航天设备或航空设备的速度达到0.5马赫以上时,冲压部分开始运行。
[0135] 本实用新型提供的第四种实施方案:
[0136] 将第二种实施方案的发动机用于航海设备,作为航海设备的发动机。该发动机的空气压缩机104在水面上方的空气中,吸收空气并通过空气压缩机压缩空气,使空气成压缩状态通过空气管道105进入空气入口 101,冲压部分开始运行,空气通过冲压喷管201进入燃烧室305,燃料储存箱301中的燃料通过燃料喷嘴302进入燃烧室,与空气混合后燃烧,产生的气体进入增压室401,与蒸汽喷嘴603喷出的蒸汽混合,由尾喷口 501排出。
[0137] 实施例1
[0138] 如图1所示,一种混合发动机,依次设有进气部分1、冲压部分2、燃烧部分3、增压部分4、喷气部分5、水-蒸汽转化部分6,其特征在于:进气部分I包括空气入口 101、空气静压室102和空气出口 103,冲压部分2包括5根冲压喷管201、5个冲压喷管控制阀203、冲压空气喷口 202,燃烧部分3包括I个燃料储存箱301、5个燃料喷嘴302、I个助燃剂储存箱303、5个助燃剂喷嘴304、燃烧室305,增压部分4包括增压室401,喷气部分5包括尾喷口 501,水-蒸汽转化部分6包括I个水储存箱601、蒸汽生产室602、5个蒸汽喷嘴603、蒸汽出口 604 ;空气出口 103连接冲压喷管201,冲压空气喷口 202与燃烧室305连接,燃烧室305内部侧壁四周设有燃料喷嘴302和助燃剂喷嘴304,燃烧室305的出口端通向增压室401,蒸汽生产室602围绕冲压部分2、燃烧部分3、增压部分4的外周设置,蒸汽喷嘴603设置在增压室401的前端,增压室401的出口与尾喷口 501相通,水储存箱601设置在蒸汽生产室602的外围。它还包括蒸汽发电机组,蒸汽发电机组由I件蒸汽发电机7组成。蒸汽发电机7的入口 701通过第一蒸汽管道702与蒸汽生产室602的出口 604连接,蒸汽发电机7的出口 703通过第二蒸汽管道704与蒸汽喷嘴603连接。水储存箱601通过水管605与蒸汽生产室602连接。优选,水管605上设有水管控制阀606。燃料储存箱301上设有燃料储存箱控制阀30101。助燃剂储存箱303上设有助燃剂储存箱控制阀30301。冲压喷管201上设有冲压喷管控制阀203。冲压喷管控制阀203为机械冲压喷管控制阀。第二蒸汽管道704上设有蒸汽控制阀703。蒸汽生产室602对冲压部分2、燃烧部分3和增压部分4总和的覆盖率为100%。水储存箱601对蒸汽生产室602的覆盖率为100%。
[0139] 如图2所示,水储存箱601中的水通过水管605进入蒸汽生产室602,利用燃烧室305的热量加热水成蒸气。蒸气经过第一蒸汽管道702进入蒸汽发电机7发电。发完电的蒸气经由第二蒸汽管道704通过蒸汽喷嘴603进入增压室,与燃烧室305产生的气体混合,由尾喷口 501排出。
[0140] 在本实用新型中,燃料储存箱301中的燃料通过燃料喷嘴302与助燃剂储存箱303中的助燃剂通过助燃剂喷嘴304进入燃烧室305燃烧。产生的气体进入增压室401,与蒸汽喷嘴603喷出的蒸汽混合,由尾喷口 501排出。
[0141] 如图3所示,当航天设备或航空设备的速度达到0.5马赫以上时,冲压部分开始运行。空气通过空气入口 101进入空气静压室102,空气通过冲压喷管201进入燃烧室305。关闭助燃剂储存箱控制阀30301,燃料储存箱301中的燃料通过燃料喷嘴302进入燃烧室,与空气混合后燃烧。产生的气体进入增压室401,与蒸汽喷嘴603喷出的蒸汽混合,由尾喷P 501排出。
[0142] 发动机的燃烧部分3可以设计成圆柱体型。发动机的增压部分4设计成圆柱体型。
[0143] 实施例2
[0144] 如图4,一种混合发动机,依次设有进气部分1、冲压部分2、燃烧部分3、增压部分4、喷气部分5、水-蒸汽转化部分6,其特征在于:进气部分I包括空气压缩机104、空气管道105、空气入口 101和空气出口 103,冲压部分2包括5根冲压喷管201、5个冲压喷管控制阀203、冲压空气喷口 202,燃烧部分3包括I个燃料储存箱301、5个燃料喷嘴302、燃烧室305,增压部分4包括增压室401,喷气部分5包括尾喷口 501,水-蒸汽转化部分6包括I个水储存箱601、蒸汽生产室602、5个蒸汽喷嘴603、蒸汽出口 604 ;空气压缩机104通过空气出口 103连接冲压喷管201,冲压空气喷口 202与燃烧室305连接,燃烧室305内部侧壁四周设有燃料喷嘴302,燃烧室305的出口端通向增压室401,增压室401和尾喷口 501连接,蒸汽生产室602围绕冲压部分2、燃烧部分3、增压部分4的外周设置,蒸汽喷嘴603设置在增压室401的前端,增压室401的出口与尾喷口 501相通,水储存箱601设置在蒸汽生产室602的外围。作为优选,它还包括蒸汽发电机组,蒸汽发电机组由I件蒸汽发电机7组成。蒸汽发电机7的入口 701通过第一蒸汽管道702与蒸汽生产室602的出口 604连接,蒸汽发电机7的出口 703通过第二蒸汽管道704与蒸汽喷嘴603连接。水储存箱601通过水管605与蒸汽生产室602连接。水管605上设有水管控制阀606。燃料储存箱301上设有燃料储存箱控制阀30101。冲压喷管201上设有冲压喷管控制阀203。冲压喷管控制阀203为机械冲压喷管控制阀。第二蒸汽管道704上设有蒸汽控制阀703。蒸汽生产室602对冲压部分2、燃烧部分3和增压部分4总和的覆盖率为100%。水储存箱601对蒸汽生产室602的覆盖率为100%。
[0145] 如图5,水储存箱601中的水通过水管605进入蒸汽生产室602,利用燃烧室305的热量加热水成蒸气。蒸气经过第一蒸汽管道702进入蒸汽发电机7发电。发完电的蒸气经由第二蒸汽管道704通过蒸汽喷嘴603进入增压室,与燃烧室305产生的气体混合,由尾喷口 501排出。
[0146] 如图6,该发动机的空气压缩机104在水面上方的空气中,吸收空气并通过空气压缩机压缩空气,使空气成压缩状态通过空气管道105进入空气入口 101,冲压部分开始运行,空气通过冲压喷管201进入燃烧室305,燃料储存箱301中的燃料通过燃料喷嘴302进入燃烧室,与空气混合后燃烧,产生的气体进入增压室401,与蒸汽喷嘴603喷出的蒸汽混合,由尾喷口 501排出。发动机的燃烧部分3设计成圆柱体型。发动机的增压部分4设计成圆柱体型。
[0147] 实施例3
[0148] 重复实施例1,只是蒸汽发电机组由3件蒸汽发电机组成。
[0149] 实施例4
[0150] 如图8所示,重复实施例1,只是混合发动机的燃烧部分和增压部分设计为方形。
[0151] 实施例5
[0152] 重复实施例1,只是冲压喷管的数量为10根。
[0153] 实施例6
[0154] 重复实施例2,只是冲压喷管的数量为20根。
[0155] 实施例7
[0156] 重复实施例1,只是燃料储存箱的数量为3个。
[0157] 实施例8
[0158] 重复实施例2,只是燃料储存箱的数量为5个。
[0159] 实施例9
[0160] 重复实施例1,只是助燃剂储存箱的数量为3个。
[0161] 实施例10
[0162] 重复实施例1,只是燃料喷嘴的数量为20个,助燃剂喷嘴数量为20个。
[0163] 实施例11
[0164] 重复实施例1,只是蒸汽喷嘴的数量为20个。
[0165] 实施例12
[0166] 重复实施例1,只是水储存箱的数量为3个。
[0167] 实施例13
[0168] 蒸汽生产室对冲压部分2、燃烧部分3和增压部分4的外壁面积总和的覆盖率为99%。
[0169] 实施例14
[0170] 水储存箱对蒸汽生产室602的外壁面积覆盖率为80 %。
[0171] 实施例15
[0172] 设计采用亚临界超高压蒸汽生产室,每小时蒸发2吨左右水。温度813K,汽压14.7MPa,可提供0.57MW电功率。燃烧室燃料为非固体,(航空煤油热值4.6乘10的7次方焦每千克,液态氢:1.68乘10的8次方焦每千克),燃气温度约3000摄氏度。
[0173] 发动机为低马赫时的助燃剂系统辅助发动机和高马赫时的冲压发动机配合。飞行速度小于0.5马赫时,用的是一般燃汽发动机。当飞行速度达到0.5马赫时,冲压喷管上的自动阀门打开,静压室空气冲入燃烧室,助燃剂栗停止工作,冲压发动机启动。燃烧室压强约为0.5MPa,过热蒸汽的压强远高于燃气压强以1.47MPa的压强进入增压室。尾喷气体的反冲速度大于飞行器飞行马赫数,视飞行器不同重量而计。
[0174] 设某飞行器发动机效率为0.3,推力13200千牛,最高航速为2.5马赫。用新发动机可将损耗的7成热功通过反馈到增压室回收一半左右,发动机系统的效率将达到0.65,(0.3+(0.7 + 0.35))追加推力为13200乘6分之7等15400千牛,推力增为28600千牛,马赫数可达3.95(按推力增加比例,增加的马赫数中扣除速度增加后阻力增加的增速消减)。随携燃料与水的减荷,后半程马赫数尚有增加。若以10000KW的发动机有效功率、高马赫的速度飞行5小时,按热功当量,10000KW乘18000s除以航空煤油或液态氢的每千克热值焦耳,约需航空煤油6.1吨或液态氢1.61吨。储水则需8 —10吨。而比之一般飞行器约需航空煤油13.2吨或液态氢3.49吨。
[0175] 用本发动机加空气压缩机系统,航海速度将大为提高,因效率由一般的0.3提高到0.65左右,从而使航速增加到约2.1倍以上,并附有超强的电力供应。

Claims (41)

1.一种航空、航天、航海于一体的混合发动机,依次设有进气部分(I)、冲压部分(2)、燃烧部分(3)、增压部分(4)、喷气部分(5)、水-蒸汽转化部分(6),其特征在于:进气部分(I)包括空气入口(101)、空气静压室(102)和空气出口(103),冲压部分(2)包括冲压喷管(201)、冲压喷管控制阀(203)、冲压空气喷口(202),燃烧部分(3)包括燃料储存箱(301)、燃料喷嘴(302)、助燃剂储存箱(303)、助燃剂喷嘴(304)、燃烧室(305),增压部分(4)包括增压室(401),喷气部分(5)包括尾喷口(501),水-蒸汽转化部分(6)包括水储存箱(601)、蒸汽生产室(602)、蒸汽喷嘴(603)、蒸汽出口 (604);空气出口 (103)连接冲压喷管(201),冲压空气喷口(202)与燃烧室(305)连接或连通,燃烧室(305)内部侧壁上设有燃料喷嘴(302)和助燃剂喷嘴(304),燃烧室(305)的出口端通向增压室(401),增压室(401)的出口端和尾喷口(501)邻接或连通,蒸汽生产室(602)围绕冲压部分(2)、燃烧部分(3)、增压部分(4)的外周设置,蒸汽喷嘴(603)设置在增压室(401)的前端侧壁上,水储存箱(601)设置在蒸汽生产室¢02)的外围,冲压喷管(201)的数量为1-200根。
2.一种航空、航天、航海于一体的混合发动机,依次设有进气部分(I)、冲压部分(2)、燃烧部分(3)、增压部分(4)、喷气部分(5)、水-蒸汽转化部分(6),其特征在于:进气部分(I)包括空气入口(101)、空气静压室(102)和空气出口(103),冲压部分(2)包括冲压喷管(201)、冲压喷管控制阀(203)、冲压空气喷口(202),燃烧部分(3)包括燃料储存箱(301)、燃料喷嘴(302)、助燃剂储存箱(303)、助燃剂喷嘴(304)、燃烧室(305),增压部分(4)包括增压室(401),喷气部分(5)包括尾喷口(501),水-蒸汽转化部分(6)包括水储存箱(601)、蒸汽生产室(602)、蒸汽喷嘴(603)、蒸汽出口 (604);空气出口 (103)连接冲压喷管(201),冲压空气喷口(202)与燃烧室(305)连接或连通,燃烧室(305)内部侧壁上设有燃料喷嘴(302)和助燃剂喷嘴(304),燃烧室(305)的出口端通向增压室(401),增压室(401)的出口端和尾喷口(501)邻接或连通,蒸汽生产室(602)围绕冲压部分(2)、燃烧部分(3)、增压部分(4)的外周设置,蒸汽喷嘴(603)设置在增压室(401)的前端侧壁上,水储存箱(601)设置在蒸汽生产室¢02)的外围,冲压喷管(201)的数量为2-100根。
3.一种航空、航天、航海于一体的混合发动机,依次设有进气部分(I)、冲压部分(2)、燃烧部分(3)、增压部分(4)、喷气部分(5)、水-蒸汽转化部分(6),其特征在于:进气部分(1)包括空气压缩机(104)、空气管道(105)、空气入口(101)和空气出口(103),冲压部分(2)包括冲压喷管(201)、冲压喷管控制阀(203)、冲压空气喷口(202),燃烧部分(3)包括燃料储存箱(301)、燃料喷嘴(302)、燃烧室(305),增压部分(4)包括增压室(401),喷气部分(5)包括尾喷口(501),水-蒸汽转化部分(6)包括水储存箱¢01)、蒸汽生产室¢02)、蒸汽喷嘴¢03)、蒸汽出口(604);空气压缩机(104)通过空气出口(103)连接冲压喷管(201),冲压空气喷口(202)与燃烧室(305)连接或连通,燃烧室(305)内部侧壁或内部侧壁的四周上设有燃料喷嘴(302),燃烧室(305)的出口端通向增压室(401),增压室(401)的出口端和尾喷口(501)连接并且相通,蒸汽生产室¢02)围绕冲压部分(2)、燃烧部分(3)、增压部分(4)的外周设置,蒸汽喷嘴(603)设置在增压室(401)的前端侧壁上,水储存箱(601)设置在蒸汽生产室(602)的外围,冲压喷管(201)的数量为1-200根。
4.一种航空、航天、航海于一体的混合发动机,依次设有进气部分(I)、冲压部分(2)、燃烧部分(3)、增压部分(4)、喷气部分(5)、水-蒸汽转化部分(6),其特征在于:进气部分(I)包括空气压缩机(104)、空气管道(105)、空气入口(101)和空气出口(103),冲压部分(2)包括冲压喷管(201)、冲压喷管控制阀(203)、冲压空气喷口(202),燃烧部分(3)包括燃料储存箱(301)、燃料喷嘴(302)、燃烧室(305),增压部分(4)包括增压室(401),喷气部分(5)包括尾喷口(501),水-蒸汽转化部分(6)包括水储存箱¢01)、蒸汽生产室¢02)、蒸汽喷嘴¢03)、蒸汽出口(604);空气压缩机(104)通过空气出口(103)连接冲压喷管(201),冲压空气喷口(202)与燃烧室(305)连接或连通,燃烧室(305)内部侧壁或内部侧壁的四周上设有燃料喷嘴(302),燃烧室(305)的出口端通向增压室(401),增压室(401)的出口端和尾喷口(501)连接并且相通,蒸汽生产室¢02)围绕冲压部分(2)、燃烧部分(3)、增压部分(4)的外周设置,蒸汽喷嘴(603)设置在增压室(401)的前端侧壁上,水储存箱(601)设置在蒸汽生产室(602)的外围,冲压喷管(201)的数量为2-100根。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种航空、航天、航海于一体的混合发动机,其特征在于:它还包括蒸汽发电机组,蒸汽发电机组由1-10件蒸汽发电机(7)组成,和/或 蒸汽发电机(7)的入口(701)通过第一蒸汽管道(702)与蒸汽生产室¢02)的出口(604)连接,蒸汽发电机(7)的出口(703)通过第二蒸汽管道(704)与蒸汽喷嘴(603)连接。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的一种航空、航天、航海于一体的混合发动机,其特征在于:它还包括蒸汽发电机组,蒸汽发电机组由2-5件蒸汽发电机(7)组成,和/或 蒸汽发电机(7)的入口(701)通过第一蒸汽管道(702)与蒸汽生产室¢02)的出口(604)连接,蒸汽发电机(7)的出口(703)通过第二蒸汽管道(704)与蒸汽喷嘴(603)连接。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的一种航空、航天、航海于一体的混合发动机,其特征在于:水储存箱(601)通过水管(605)与蒸汽生产室(602)连接,水管(605)上设有水管控制阀(606),和/或 燃料储存箱(301)上设有燃料储存箱控制阀(30101),助燃剂储存箱(303)上设有助燃剂储存箱控制阀(30301)。
8.根据权利要求5所述的一种航空、航天、航海于一体的混合发动机,其特征在于:水储存箱¢01)通过水管(605)与蒸汽生产室(602)连接,水管(605)上设有水管控制阀(606),和 / 或 燃料储存箱(301)上设有燃料储存箱控制阀(30101),助燃剂储存箱(303)上设有助燃剂储存箱控制阀(30301)。
9.根据权利要求6所述的一种航空、航天、航海于一体的混合发动机,其特征在于:水储存箱¢01)通过水管(605)与蒸汽生产室(602)连接,水管(605)上设有水管控制阀(606),和 / 或 燃料储存箱(301)上设有燃料储存箱控制阀(30101),助燃剂储存箱(303)上设有助燃剂储存箱控制阀(30301)。
10.根据权利要求1_4、8或9中任一项所述的一种航空、航天、航海于一体的混合发动机,其特征在于:冲压喷管(201)上设有冲压喷管控制阀(203),和/或,冲压喷管控制阀(203)任选机械冲压喷管控制阀、自动冲压喷管控制阀中的一种或两种。
11.根据权利要求5所述的一种航空、航天、航海于一体的混合发动机,其特征在于:冲压喷管(201)上设有冲压喷管控制阀(203),和/或,冲压喷管控制阀(203)任选机械冲压喷管控制阀、自动冲压喷管控制阀中的一种或两种。
12.根据权利要求7所述的一种航空、航天、航海于一体的混合发动机,其特征在于:冲压喷管(201)上设有冲压喷管控制阀(203),和/或,冲压喷管控制阀(203)任选机械冲压喷管控制阀、自动冲压喷管控制阀中的一种或两种。
13.根据权利要求5所述的一种航空、航天、航海于一体的混合发动机,其特征在于:第二蒸汽管道(704)上设有蒸汽控制阀(703)。
14.根据权利要求7所述的一种航空、航天、航海于一体的混合发动机,其特征在于:第二蒸汽管道(704)上设有蒸汽控制阀(703)。
15.根据权利要求10所述的一种航空、航天、航海于一体的混合发动机,其特征在于:第二蒸汽管道(704)上设有蒸汽控制阀(703)。
16.根据权利要求8、9、11或12中任一项所述的一种航空、航天、航海于一体的混合发动机,其特征在于:第二蒸汽管道(704)上设有蒸汽控制阀(703)。
17.根据权利要求5所述的一种航空、航天、航海于一体的混合发动机,其特征在于:水储存箱(601)中的水通过水管(605)进入蒸汽生产室(602),利用燃烧室(305)的热量加热水成蒸气,蒸气经过第一蒸汽管道(702)进入蒸汽发电机(7)发电,发完电的蒸气经由第二蒸汽管道(704)通过蒸汽喷嘴(603)进入增压室,与燃烧室(305)产生的气体混合,由尾喷口 (501)排出。
18.根据权利要求7所述的一种航空、航天、航海于一体的混合发动机,其特征在于:水储存箱(601)中的水通过水管(605)进入蒸汽生产室(602),利用燃烧室(305)的热量加热水成蒸气,蒸气经过第一蒸汽管道(702)进入蒸汽发电机(7)发电,发完电的蒸气经由第二蒸汽管道(704)通过蒸汽喷嘴(603)进入增压室,与燃烧室(305)产生的气体混合,由尾喷P (501)排出。
19.根据权利要求10所述的一种航空、航天、航海于一体的混合发动机,其特征在于:水储存箱¢01)中的水通过水管(605)进入蒸汽生产室¢02),利用燃烧室(305)的热量加热水成蒸气,蒸气经过第一蒸汽管道(702)进入蒸汽发电机(7)发电,发完电的蒸气经由第二蒸汽管道(704)通过蒸汽喷嘴(603)进入增压室,与燃烧室(305)产生的气体混合,由尾喷口 (501)排出。
20.根据权利要求16所述的一种航空、航天、航海于一体的混合发动机,其特征在于:水储存箱¢01)中的水通过水管(605)进入蒸汽生产室¢02),利用燃烧室(305)的热量加热水成蒸气,蒸气经过第一蒸汽管道(702)进入蒸汽发电机(7)发电,发完电的蒸气经由第二蒸汽管道(704)通过蒸汽喷嘴(603)进入增压室,与燃烧室(305)产生的气体混合,由尾喷口 (501)排出。
21.根据权利要求8、9、11、12、13、14或15中任一项所述的一种航空、航天、航海于一体的混合发动机,其特征在于:水储存箱¢01)中的水通过水管(605)进入蒸汽生产室(602),利用燃烧室(305)的热量加热水成蒸气,蒸气经过第一蒸汽管道(702)进入蒸汽发电机(7)发电,发完电的蒸气经由第二蒸汽管道(704)通过蒸汽喷嘴(603)进入增压室,与燃烧室(305)产生的气体混合,由尾喷口(501)排出。
22.根据权利要求1、2、8、9、11、12、13、14、15、17、18、19或20中任一项所述的一种航空、航天、航海于一体的混合发动机,其特征在于:燃料储存箱(301)中的燃料通过燃料喷嘴(302)与助燃剂储存箱(303)中的助燃剂通过助燃剂喷嘴(304)进入燃烧室(305)燃烧,产生的气体进入增压室(401),与蒸汽喷嘴(603)喷出的蒸汽混合,由尾喷口(501)排出,和/或 空气通过空气入口(101)进入空气静压室(102),空气通过冲压喷管(201)进入燃烧室(305),关闭助燃剂储存箱控制阀(30301),燃料储存箱(301)中的燃料通过燃料喷嘴(302)进入燃烧室,与空气混合后燃烧,产生的气体进入增压室(401),与蒸汽喷嘴¢03)喷出的蒸汽混合,由尾喷口(501)排出。
23.根据权利要求5所述的一种航空、航天、航海于一体的混合发动机,其特征在于:燃料储存箱(301)中的燃料通过燃料喷嘴(302)与助燃剂储存箱(303)中的助燃剂通过助燃剂喷嘴(304)进入燃烧室(305)燃烧,产生的气体进入增压室(401),与蒸汽喷嘴¢03)喷出的蒸汽混合,由尾喷口(501)排出,和/或 空气通过空气入口(101)进入空气静压室(102),空气通过冲压喷管(201)进入燃烧室(305),关闭助燃剂储存箱控制阀(30301),燃料储存箱(301)中的燃料通过燃料喷嘴(302)进入燃烧室,与空气混合后燃烧,产生的气体进入增压室(401),与蒸汽喷嘴¢03)喷出的蒸汽混合,由尾喷口(501)排出。
24.根据权利要求7所述的一种航空、航天、航海于一体的混合发动机,其特征在于:燃料储存箱(301)中的燃料通过燃料喷嘴(302)与助燃剂储存箱(303)中的助燃剂通过助燃剂喷嘴(304)进入燃烧室(305)燃烧,产生的气体进入增压室(401),与蒸汽喷嘴¢03)喷出的蒸汽混合,由尾喷口(501)排出,和/或 空气通过空气入口(101)进入空气静压室(102),空气通过冲压喷管(201)进入燃烧室(305),关闭助燃剂储存箱控制阀(30301),燃料储存箱(301)中的燃料通过燃料喷嘴(302)进入燃烧室,与空气混合后燃烧,产生的气体进入增压室(401),与蒸汽喷嘴¢03)喷出的蒸汽混合,由尾喷口(501)排出。
25.根据权利要求10所述的一种航空、航天、航海于一体的混合发动机,其特征在于:燃料储存箱(301)中的燃料通过燃料喷嘴(302)与助燃剂储存箱(303)中的助燃剂通过助燃剂喷嘴(304)进入燃烧室(305)燃烧,产生的气体进入增压室(401),与蒸汽喷嘴(603)喷出的蒸汽混合,由尾喷口(501)排出,和/或 空气通过空气入口(101)进入空气静压室(102),空气通过冲压喷管(201)进入燃烧室(305),关闭助燃剂储存箱控制阀(30301),燃料储存箱(301)中的燃料通过燃料喷嘴(302)进入燃烧室,与空气混合后燃烧,产生的气体进入增压室(401),与蒸汽喷嘴¢03)喷出的蒸汽混合,由尾喷口(501)排出。
26.根据权利要求16所述的一种航空、航天、航海于一体的混合发动机,其特征在于:燃料储存箱(301)中的燃料通过燃料喷嘴(302)与助燃剂储存箱(303)中的助燃剂通过助燃剂喷嘴(304)进入燃烧室(305)燃烧,产生的气体进入增压室(401),与蒸汽喷嘴(603)喷出的蒸汽混合,由尾喷口(501)排出,和/或 空气通过空气入口(101)进入空气静压室(102),空气通过冲压喷管(201)进入燃烧室(305),关闭助燃剂储存箱控制阀(30301),燃料储存箱(301)中的燃料通过燃料喷嘴(302)进入燃烧室,与空气混合后燃烧,产生的气体进入增压室(401),与蒸汽喷嘴¢03)喷出的蒸汽混合,由尾喷口(501)排出。
27.根据权利要求21所述的一种航空、航天、航海于一体的混合发动机,其特征在于:燃料储存箱(301)中的燃料通过燃料喷嘴(302)与助燃剂储存箱(303)中的助燃剂通过助燃剂喷嘴(304)进入燃烧室(305)燃烧,产生的气体进入增压室(401),与蒸汽喷嘴(603)喷出的蒸汽混合,由尾喷口(501)排出,和/或 空气通过空气入口(101)进入空气静压室(102),空气通过冲压喷管(201)进入燃烧室(305),关闭助燃剂储存箱控制阀(30301),燃料储存箱(301)中的燃料通过燃料喷嘴(302)进入燃烧室,与空气混合后燃烧,产生的气体进入增压室(401),与蒸汽喷嘴¢03)喷出的蒸汽混合,由尾喷口(501)排出。
28.根据权利要求3、4、8、9、11、12、13、14、15、17、18、19或20中任一项所述的一种航空、航天、航海于一体的混合发动机,其特征在于:空气压缩机(104)中的空气通过空气管道(105)进入空气入口(101),空气通过冲压喷管(201)进入燃烧室(305),燃料储存箱(301)中的燃料通过燃料喷嘴(302)进入燃烧室,与空气混合后燃烧,产生的气体进入增压室(401),与蒸汽喷嘴(603)喷出的蒸汽混合,由尾喷口(501)排出。
29.根据权利要求5所述的一种航空、航天、航海于一体的混合发动机,其特征在于:空气压缩机(104)中的空气通过空气管道(105)进入空气入口(101),空气通过冲压喷管(201)进入燃烧室(305),燃料储存箱(301)中的燃料通过燃料喷嘴(302)进入燃烧室,与空气混合后燃烧,产生的气体进入增压室(401),与蒸汽喷嘴¢03)喷出的蒸汽混合,由尾喷口 (501)排出。
30.根据权利要求7所述的一种航空、航天、航海于一体的混合发动机,其特征在于:空气压缩机(104)中的空气通过空气管道(105)进入空气入口(101),空气通过冲压喷管(201)进入燃烧室(305),燃料储存箱(301)中的燃料通过燃料喷嘴(302)进入燃烧室,与空气混合后燃烧,产生的气体进入增压室(401),与蒸汽喷嘴¢03)喷出的蒸汽混合,由尾喷口 (501)排出。
31.根据权利要求10所述的一种航空、航天、航海于一体的混合发动机,其特征在于:空气压缩机(104)中的空气通过空气管道(105)进入空气入口(101),空气通过冲压喷管(201)进入燃烧室(305),燃料储存箱(301)中的燃料通过燃料喷嘴(302)进入燃烧室,与空气混合后燃烧,产生的气体进入增压室(401),与蒸汽喷嘴¢03)喷出的蒸汽混合,由尾喷口 (501)排出。
32.根据权利要求16所述的一种航空、航天、航海于一体的混合发动机,其特征在于:空气压缩机(104)中的空气通过空气管道(105)进入空气入口(101),空气通过冲压喷管(201)进入燃烧室(305),燃料储存箱(301)中的燃料通过燃料喷嘴(302)进入燃烧室,与空气混合后燃烧,产生的气体进入增压室(401),与蒸汽喷嘴¢03)喷出的蒸汽混合,由尾喷口 (501)排出。
33.根据权利要求21所述的一种航空、航天、航海于一体的混合发动机,其特征在于:空气压缩机(104)中的空气通过空气管道(105)进入空气入口(101),空气通过冲压喷管(201)进入燃烧室(305),燃料储存箱(301)中的燃料通过燃料喷嘴(302)进入燃烧室,与空气混合后燃烧,产生的气体进入增压室(401),与蒸汽喷嘴¢03)喷出的蒸汽混合,由尾喷口 (501)排出。
34.根据权利要求1-4、8、11、13、17、19、23、25、29或31中任一项所述的一种航空、航天、航海于一体的混合发动机,其特征在于发动机的燃烧部分(3)设计成圆柱体型、正方体型、长方体型或圆锥体型,和/或 发动机的增压部分(4)设计成圆柱体型、正方体型、长方体型或圆锥体型。
35.根据权利要求5所述的一种航空、航天、航海于一体的混合发动机,其特征在于发动机的燃烧部分(3)设计成圆柱体型、正方体型、长方体型或圆锥体型,和/或 发动机的增压部分(4)设计成圆柱体型、正方体型、长方体型或圆锥体型。
36.根据权利要求7所述的一种航空、航天、航海于一体的混合发动机,其特征在于发动机的燃烧部分(3)设计成圆柱体型、正方体型、长方体型或圆锥体型,和/或 发动机的增压部分(4)设计成圆柱体型、正方体型、长方体型或圆锥体型。
37.根据权利要求10所述的一种航空、航天、航海于一体的混合发动机,其特征在于发动机的燃烧部分(3)设计成圆柱体型、正方体型、长方体型或圆锥体型,和/或 发动机的增压部分(4)设计成圆柱体型、正方体型、长方体型或圆锥体型。
38.根据权利要求16所述的一种航空、航天、航海于一体的混合发动机,其特征在于发动机的燃烧部分(3)设计成圆柱体型、正方体型、长方体型或圆锥体型,和/或 发动机的增压部分(4)设计成圆柱体型、正方体型、长方体型或圆锥体型。
39.根据权利要求21所述的一种航空、航天、航海于一体的混合发动机,其特征在于发动机的燃烧部分(3)设计成圆柱体型、正方体型、长方体型或圆锥体型,和/或 发动机的增压部分(4)设计成圆柱体型、正方体型、长方体型或圆锥体型。
40.根据权利要求22所述的一种航空、航天、航海于一体的混合发动机,其特征在于发动机的燃烧部分(3)设计成圆柱体型、正方体型、长方体型或圆锥体型,和/或 发动机的增压部分(4)设计成圆柱体型、正方体型、长方体型或圆锥体型。
41.根据权利要求28所述的一种航空、航天、航海于一体的混合发动机,其特征在于发动机的燃烧部分(3)设计成圆柱体型、正方体型、长方体型或圆锥体型,和/或 发动机的增压部分(4)设计成圆柱体型、正方体型、长方体型或圆锥体型。
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