CN209621495U - 一种环流火箭发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种环流火箭发动机，其结构包括燃料入口、燃料涡轮泵、燃料喷射口、氧化剂入口、氧化剂涡轮泵、氧化剂喷射口、燃烧室、整流轴、发动机喷口，本实用新型在以往传统火箭发动机上改动，从正视剖面图看，整流轴将发动机喷管分成左右两个“拉瓦尔喷管”，这样的好处是，在发动机喷口直径不变的情况下，发动机喷管架构更低，整体体积减小，使火箭的利用空间增大，同时使得火箭发动机在喷气口径相同的情况下，发动机结构高度更低，推力更大。

Description

一种环流火箭发动机

技术领域

本实用新型是一种环流火箭发动机，属于航空航天领域。

背景技术

航空航天的发展虽然与军事应用密切相关，但更为重要的是人类在这个领域所取得的巨大进展，对国民经济的众多部门和社会生活的许多方面都产生了重大影响，改变了世界的面貌。航空的发展大大改变了交通运输的结构，飞机为人们提供了一种快速、方便、经济、安全、舒适的运输手段,国际航班已经代替了远洋客轮,成为人们洲际往来的主要工具，密切了世界各国的交往。国内航班在一些国家更多地代替了铁路客运，加快了边远地区的开发。

火箭发动机就是利用冲量原理，自带推进剂、不依赖外界空气的喷气发动机。火箭发动机是喷气发动机的一种，将推进剂贮箱或运载工具内的反应物变成高速射流，由于牛顿第三运动定律而产生推力。火箭发动机可用于航天器推进，也可用于导弹等在大气层内飞行。大部分火箭发动机都是内燃机，也有非燃烧形式的发动机。

拉瓦尔喷管是推力室的重要组成部分。喷管的前半部是由大变小向中间收缩至一个窄喉。窄喉之后又由小变大向外扩张至箭底。箭体中的气体受高压流入喷嘴的前半部，穿过窄喉后由后半部逸出。这一架构可使气流的速度因喷截面积的变化而变化，使气流从亚音速到音速，直至加速至超音速。所以，人们把这种喇叭形喷管叫跨音速喷管。由于它是瑞典人拉瓦尔发明的，因此也称为"拉瓦尔喷管"。

传统发动机喷口开口直筒型影响推动力的发挥，本实用新型在以往传统火箭发动机上改动，使得火箭发动机在喷气口径相同的情况下，发动机结构高度更低，推力更大。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型目的是提供一种环流火箭发动机，以解决传统发动机喷口开口直筒型影响推动力的发挥的问题。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：

一种环流火箭发动机，其结构包括燃料入口、燃料涡轮泵、燃料喷射口、氧化剂入口、氧化剂涡轮泵、氧化剂喷射口、燃烧室、整流轴、发动机喷口，所述燃料入口固定连接在燃料涡轮泵一侧，所述燃料喷射口贯通连接在燃料涡轮泵下方，所述氧化剂入口固定连接在氧化剂涡轮泵一侧，所述氧化剂喷射口贯通连接在氧化剂涡轮泵下方，所述氧化剂喷射口和燃料喷射口贯通连接在燃烧室上方，所述整流轴上方卡接在燃烧室的上方底面，所述发动机喷口开设在燃烧室的下方；所述整流轴结构包括卡板、卡槽、卡轴、分流面、尾椎，所述卡板固定焊接在卡轴的顶部，所述卡槽开设在卡板和卡轴中间，所述分流面一体连接在尾椎上方卡轴下方，所述尾椎与卡轴同轴一体连接。

进一步的，所述尾椎为倒向圆锥体结构。

进一步的，所述燃烧室为中空圆柱腔体结构。

进一步的，所述所述整流轴通过卡板与燃烧室上方底面连接在一起。

进一步的，所述整流轴为中空结构，减轻发动机重量。

本实用新型的有益效果：本实用新型在以往传统火箭发动机上改动，从正视剖面图看，整流轴将发动机喷管分成左右两个“拉瓦尔喷管”，这样的好处是，在发动机喷口直径不变的情况下，发动机喷管架构更低，整体体积减小，使火箭的利用空间增大，同时使得火箭发动机在喷气口径相同的情况下，发动机结构高度更低，推力更大。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型一种环流火箭发动机的结构示意图。

图2为本实用新型的剖视图。

图3为本实用新型整流轴的结构示意图。

图中：燃料入口-1、燃料涡轮泵-2、燃料喷射口-3、氧化剂入口-4、氧化剂涡轮泵-5、氧化剂喷射口-6、燃烧室-7、整流轴-8、发动机喷口-9、卡板-80、卡槽-81、卡轴-82、分流面-83、尾椎-84。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

请参阅图1-图3，本实用新型提供一种环流火箭发动机的方案：

一种环流火箭发动机，其结构包括燃料入口1、燃料涡轮泵2、燃料喷射口3、氧化剂入口4、氧化剂涡轮泵5、氧化剂喷射口6、燃烧室7、整流轴8、发动机喷口9，所述燃料入口1固定连接在燃料涡轮泵2一侧，所述燃料喷射口3贯通连接在燃料涡轮泵2下方，所述氧化剂入口4固定连接在氧化剂涡轮泵5一侧，所述氧化剂喷射口6贯通连接在氧化剂涡轮泵5下方，所述氧化剂喷射口6和燃料喷射口3贯通连接在燃烧室7上方，所述整流轴8上方卡接在燃烧室7的上方底面，所述发动机喷口9开设在燃烧室7的下方；所述整流轴8结构包括卡板80、卡槽81、卡轴82、分流面83、尾椎84，所述卡板80固定焊接在卡轴82的顶部，所述卡槽81开设在卡板80和卡轴82中间，所述分流面83一体连接在尾椎84上方卡轴82下方，所述尾椎84与卡轴82同轴一体连接。

所述尾椎84为倒向圆锥体结构。

所述燃烧室7为中空圆柱腔体结构。

所述整流轴8通过卡板80与燃烧室7上方底面连接在一起。

所述整流轴8为中空结构，减轻发动机重量。

所述整流轴8的轮廓与发动机喷口9的内部轮廓结合形成一个立体形状的“拉瓦尔喷管”，上下宽中间窄，加大了推动力。

使用时，往燃料入口1接入火箭燃料通过燃料涡轮泵2加压在燃料喷射口3喷出，同时往氧化剂入口4接入火箭氧化剂通过氧化剂涡轮泵5加压在氧化剂喷射口6喷出，在燃烧室7燃烧然后在发动机喷口9喷出，喷出时经过整流轴8的挤压形成一个立体形状的“拉瓦尔喷管”。

本实用新型的燃料入口-1、燃料涡轮泵-2、燃料喷射口-3、氧化剂入口-4、氧化剂涡轮泵-5、氧化剂喷射口-6、燃烧室-7、整流轴-8、发动机喷口-9、卡板-80、卡槽-81、卡轴-82、分流面-83、尾椎-84，部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知，本实用新型解决的问题是传统发动机喷口开口直筒型影响推动力的发挥，本实用新型在以往传统火箭发动机上改动，从正视剖面图看，整流轴将发动机喷管分成左右两个“拉瓦尔喷管”，这样的好处是，在发动机喷口直径不变的情况下，发动机喷管架构更低，整体体积减小，使火箭的利用空间增大，同时使得火箭发动机在喷气口径相同的情况下，发动机结构高度更低，推力更大。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点,对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种环流火箭发动机，其结构包括燃料入口（1）、燃料涡轮泵（2）、燃料喷射口（3）、氧化剂入口（4）、氧化剂涡轮泵（5）、氧化剂喷射口（6）、燃烧室（7）、整流轴（8）、发动机喷口（9），其特征在于：

所述燃料入口（1）固定连接在燃料涡轮泵（2）一侧，所述燃料喷射口（3）贯通连接在燃料涡轮泵（2）下方，所述氧化剂入口（4）固定连接在氧化剂涡轮泵（5）一侧，所述氧化剂喷射口（6）贯通连接在氧化剂涡轮泵（5）下方，所述氧化剂喷射口（6）和燃料喷射口（3）贯通连接在燃烧室（7）上方，所述整流轴（8）上方卡接在燃烧室（7）的上方底面，所述发动机喷口（9）开设在燃烧室（7）的下方；

所述整流轴（8）结构包括卡板（80）、卡槽（81）、卡轴（82）、分流面（83）、尾椎（84），所述卡板（80）固定焊接在卡轴（82）的顶部，所述卡槽（81）开设在卡板（80）和卡轴（82）中间，所述分流面（83）一体连接在尾椎（84）上方卡轴（82）下方，所述尾椎（84）与卡轴（82）同轴一体连接。

2.根据权利要求1所述的一种环流火箭发动机，其特征在于：所述尾椎（84）为倒向圆锥体结构。

3.根据权利要求1所述的一种环流火箭发动机，其特征在于：所述燃烧室（7）为中空圆柱腔体结构。

4.根据权利要求1所述的一种环流火箭发动机，其特征在于：所述整流轴（8）通过卡板（80）与燃烧室（7）上方底面连接在一起。