JPH05322486A - 電熱化学ロケット発射方法及び電熱化学ロケット - Google Patents
電熱化学ロケット発射方法及び電熱化学ロケットInfo
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- JPH05322486A JPH05322486A JP12738692A JP12738692A JPH05322486A JP H05322486 A JPH05322486 A JP H05322486A JP 12738692 A JP12738692 A JP 12738692A JP 12738692 A JP12738692 A JP 12738692A JP H05322486 A JPH05322486 A JP H05322486A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は電熱化学ロケット発射方法及び電熱
化学ロケットに関し、特に、高温水蒸気を反応物粉体と
反応させ、高推力を得ることを特徴とする。 【構成】 本発明による電熱化学ロケット発射方法及び
電熱化学ロケットは、高温高圧水蒸気(30)を反応物粉体
(14)に入射して発生した酸化物(17)と高温水素(18)を遠
心分離し、高温水素(18)を噴出させる構成である。
化学ロケットに関し、特に、高温水蒸気を反応物粉体と
反応させ、高推力を得ることを特徴とする。 【構成】 本発明による電熱化学ロケット発射方法及び
電熱化学ロケットは、高温高圧水蒸気(30)を反応物粉体
(14)に入射して発生した酸化物(17)と高温水素(18)を遠
心分離し、高温水素(18)を噴出させる構成である。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電熱化学ロケット発射
方法及び電熱化学ロケットに関し、特に、高温水蒸気を
反応物粉体と反応させ、高推力を得るための新規な改良
に関する。
方法及び電熱化学ロケットに関し、特に、高温水蒸気を
反応物粉体と反応させ、高推力を得るための新規な改良
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、用いられていたこの種の電熱化学
ロケットとしては、図2に示される構成が開発段階とし
て採用されている。すなわち、図2において符号1で示
されるものは全体がカップ形をなし軸心位置にノズル3
を有する電熱化学ロケットの初段ロケット部としてのロ
ケット本体であり、このロケット本体1の内壁1aに
は、前記ノズル3の外周に位置し水10を有する複数の
輪状の水室4a,4b,4c,4dが設けられ、これら
の各水室4a〜4dはプラスチック等の熱で溶融可能な
材料からなる各隔壁5a,5b,5c,5dによって各
々独立してノズル3の周囲に位置している。前記各隔壁
5a〜5dに設けられた各端子6a,6b,6c,6
d,6eは、前記ロケット本体1の外壁1bに露出して
おり、この端子6a〜6eには、電源7がスイッチ8を
介して接続された一対の電源接点9a,9bが接合でき
るように構成されている。
ロケットとしては、図2に示される構成が開発段階とし
て採用されている。すなわち、図2において符号1で示
されるものは全体がカップ形をなし軸心位置にノズル3
を有する電熱化学ロケットの初段ロケット部としてのロ
ケット本体であり、このロケット本体1の内壁1aに
は、前記ノズル3の外周に位置し水10を有する複数の
輪状の水室4a,4b,4c,4dが設けられ、これら
の各水室4a〜4dはプラスチック等の熱で溶融可能な
材料からなる各隔壁5a,5b,5c,5dによって各
々独立してノズル3の周囲に位置している。前記各隔壁
5a〜5dに設けられた各端子6a,6b,6c,6
d,6eは、前記ロケット本体1の外壁1bに露出して
おり、この端子6a〜6eには、電源7がスイッチ8を
介して接続された一対の電源接点9a,9bが接合でき
るように構成されている。
【0003】前記各水室4a〜4dには、水10が内蔵
されていると共に、この各水室4a〜4d内にはホウ素
等で表面が被覆されたアルミニウム線からなる長手線状
のアルミニウム部11a,11b,11c,11dが直
列にかつ各端子6a〜6dと接続された状態で設けら
れ、このアルミニウム部11aの初端は前記水室4aに
位置する固定端子6dに接続されている。また、前記初
段ロケット部1の下端1cには、尾翼12が設けられて
いる。
されていると共に、この各水室4a〜4d内にはホウ素
等で表面が被覆されたアルミニウム線からなる長手線状
のアルミニウム部11a,11b,11c,11dが直
列にかつ各端子6a〜6dと接続された状態で設けら
れ、このアルミニウム部11aの初端は前記水室4aに
位置する固定端子6dに接続されている。また、前記初
段ロケット部1の下端1cには、尾翼12が設けられて
いる。
【0004】従来の電熱化学ロケットは、以上のように
構成されており、以下に、その動作について説明する。
まず、スイッチ8をオンとすると、電源接点9a,9b
を介して水室4dのアルミニウム部11dに給電され、
加熱されてこのアルミニウム部11dが水10と激しく
化学反応を起こし、高圧の高温水蒸気が発生すると同時
に、隔壁5d,5cが破壊されて、矢印で示すように、
ノズル3を通して噴射し、ロケット本体1の初速が得ら
れる。
構成されており、以下に、その動作について説明する。
まず、スイッチ8をオンとすると、電源接点9a,9b
を介して水室4dのアルミニウム部11dに給電され、
加熱されてこのアルミニウム部11dが水10と激しく
化学反応を起こし、高圧の高温水蒸気が発生すると同時
に、隔壁5d,5cが破壊されて、矢印で示すように、
ノズル3を通して噴射し、ロケット本体1の初速が得ら
れる。
【0005】この時の反応熱により、次の隔壁5bが破
壊されると共に、ロケット本体1の上昇により、各電源
接点9a,9bが次の端子6b,6cと接合し、次のア
ルミニウム部11cに給電されて前述と同様の動作によ
って高温水蒸気の噴射が行われ、ロケット本体1は上昇
する。
壊されると共に、ロケット本体1の上昇により、各電源
接点9a,9bが次の端子6b,6cと接合し、次のア
ルミニウム部11cに給電されて前述と同様の動作によ
って高温水蒸気の噴射が行われ、ロケット本体1は上昇
する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の電熱化学ロケッ
トは、以上のように構成されているので、電熱化学反応
の効率がやや低く、かなり大容量の電源が必要であるな
どの課題があった。
トは、以上のように構成されているので、電熱化学反応
の効率がやや低く、かなり大容量の電源が必要であるな
どの課題があった。
【0007】本発明は以上のような課題を解決するため
になされたもので、特に、高温水蒸気を反応物粉体と反
応させ、高推力を得るようにした電熱化学ロケット発射
方法及び電熱化学ロケットを提供することを目的とす
る。
になされたもので、特に、高温水蒸気を反応物粉体と反
応させ、高推力を得るようにした電熱化学ロケット発射
方法及び電熱化学ロケットを提供することを目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明による電熱化学ロ
ケット発射方法は、電熱化学反応による高温高圧水蒸気
を用いてロケット本体を発射するようにした電熱化学ロ
ケット発射方法において、前記高温高圧水蒸気を反応物
粉体に入射して発生した酸化物と高温水素を遠心分離
し、前記高温水素を噴出させる方法である。
ケット発射方法は、電熱化学反応による高温高圧水蒸気
を用いてロケット本体を発射するようにした電熱化学ロ
ケット発射方法において、前記高温高圧水蒸気を反応物
粉体に入射して発生した酸化物と高温水素を遠心分離
し、前記高温水素を噴出させる方法である。
【0009】また、本発明による電熱化学ロケットは、
電熱化学反応による高温高圧水蒸気を用いてロケット本
体を発射するようにした電熱化学ロケットにおいて、前
記ロケット本体に設けられ上端に固定タービン翼を有す
るノズルと、前記ノズルの外周位置に設けられ水を有す
る水室及び反応物粉体を有する粉体収納室とを備え、前
記高温高圧水蒸気を前記反応物粉体と化学反応させて得
た酸化物と高温水素を前記固定タービン翼で遠心分離す
るようにした構成である。
電熱化学反応による高温高圧水蒸気を用いてロケット本
体を発射するようにした電熱化学ロケットにおいて、前
記ロケット本体に設けられ上端に固定タービン翼を有す
るノズルと、前記ノズルの外周位置に設けられ水を有す
る水室及び反応物粉体を有する粉体収納室とを備え、前
記高温高圧水蒸気を前記反応物粉体と化学反応させて得
た酸化物と高温水素を前記固定タービン翼で遠心分離す
るようにした構成である。
【0010】さらに詳細には、前記反応物粉体は、アル
ミニウム粉体よりなる構成である。
ミニウム粉体よりなる構成である。
【0011】さらに詳細には、前記反応物粉体は、ボロ
ン粉体よりなる構成である。
ン粉体よりなる構成である。
【0012】さらに詳細には、前記水室及び粉体収納室
は、複数個多段状に配設されている構成である。
は、複数個多段状に配設されている構成である。
【0013】
【作用】本発明による電熱化学ロケット発射方法及び電
熱化学ロケットにおいては、電熱化学反応による高温高
圧水蒸気をアルミニウム粉体又はボロン粉体からなる反
応物粉体に入射して発生した酸化物と高温水素を固定タ
ービン翼で遠心分離し、軽い高温水素をノズルから噴射
させることにより、高効率の噴射を行なうことができ
る。
熱化学ロケットにおいては、電熱化学反応による高温高
圧水蒸気をアルミニウム粉体又はボロン粉体からなる反
応物粉体に入射して発生した酸化物と高温水素を固定タ
ービン翼で遠心分離し、軽い高温水素をノズルから噴射
させることにより、高効率の噴射を行なうことができ
る。
【0014】
【実施例】以下、図面と共に本発明による電熱化学ロケ
ット発射方法及び電熱化学ロケットの好適な実施例につ
いて詳細に説明する。なお、従来例と同一又は同等部分
には、同一符号を付して説明する。図1において符号1
で示されるものは全体がカップ形をなし軸心位置にノズ
ル3を有する電熱化学ロケットの初段ロケット部として
のロケット本体であり、このロケット本体1の内壁1a
には、前記ノズル3の外周に位置し水10を有する複数
の輪状の水室4a,4b,4c,4dが設けられ、これ
らの各水室4a〜4dはプラスチック等の熱で溶融可能
な材料からなる第1〜第6隔壁5a,5b,5c,5
d,5e,5fにより独立した状態で構成されている。
ット発射方法及び電熱化学ロケットの好適な実施例につ
いて詳細に説明する。なお、従来例と同一又は同等部分
には、同一符号を付して説明する。図1において符号1
で示されるものは全体がカップ形をなし軸心位置にノズ
ル3を有する電熱化学ロケットの初段ロケット部として
のロケット本体であり、このロケット本体1の内壁1a
には、前記ノズル3の外周に位置し水10を有する複数
の輪状の水室4a,4b,4c,4dが設けられ、これ
らの各水室4a〜4dはプラスチック等の熱で溶融可能
な材料からなる第1〜第6隔壁5a,5b,5c,5
d,5e,5fにより独立した状態で構成されている。
【0015】前記第1、第2隔壁5aと5b間、第3、
第4隔壁5cと5d間には、アルミニウム粉体又はボロ
ン粉体からなる反応物粉体14を内蔵した輪状の第1、
第2粉体収納室15a,15bが設けられており、この
粉体収納室15a,15bはアルミニウム又はボロン等
の導電材にて構成されている。
第4隔壁5cと5d間には、アルミニウム粉体又はボロ
ン粉体からなる反応物粉体14を内蔵した輪状の第1、
第2粉体収納室15a,15bが設けられており、この
粉体収納室15a,15bはアルミニウム又はボロン等
の導電材にて構成されている。
【0016】前記各水室4a〜4d内には水10が充填
されていると共に、前記ロケット本体1には複数の第1
〜第5端子6a,6b,6c,6d,6eが所定の間隔
で設けられ、第1端子6aは第1水室4aに位置し、第
2端子6bは第1粉体収納室15aに位置し、第3端子
6cは第2粉体収納室15bに位置し、第4、第5端子
6d,6eは前記第5、第6隔壁5e,5fに各々設け
られている。
されていると共に、前記ロケット本体1には複数の第1
〜第5端子6a,6b,6c,6d,6eが所定の間隔
で設けられ、第1端子6aは第1水室4aに位置し、第
2端子6bは第1粉体収納室15aに位置し、第3端子
6cは第2粉体収納室15bに位置し、第4、第5端子
6d,6eは前記第5、第6隔壁5e,5fに各々設け
られている。
【0017】前記第1端子6aと第1粉体収納室15a
との間にはアルミニウムからなる第1電熱線11aが設
けられ、第1粉体収納室15aと第2粉体収納室15b
間にはアルミニウムからなる第2電熱線11bが設けら
れている。また、前記第2粉体収納室15bと第4端子
6d間には第3電熱線11cが設けられ、第4端子6d
と第5端子6e間には第4電熱線11dが設けられてい
る。
との間にはアルミニウムからなる第1電熱線11aが設
けられ、第1粉体収納室15aと第2粉体収納室15b
間にはアルミニウムからなる第2電熱線11bが設けら
れている。また、前記第2粉体収納室15bと第4端子
6d間には第3電熱線11cが設けられ、第4端子6d
と第5端子6e間には第4電熱線11dが設けられてい
る。
【0018】前記ノズル3の入口3aが位置する上端3
bには固定タービン翼16が固定され、この固定タービ
ン翼16は、後述の化学反応後における酸化物17と高
温水素18とを遠心分離し、質量の重い酸化物17をロ
ケット本体1の上部内壁1bに位置させると共に、質量
の軽い高温水素18のみをノズル3の出口3cに噴射す
るように構成されている。
bには固定タービン翼16が固定され、この固定タービ
ン翼16は、後述の化学反応後における酸化物17と高
温水素18とを遠心分離し、質量の重い酸化物17をロ
ケット本体1の上部内壁1bに位置させると共に、質量
の軽い高温水素18のみをノズル3の出口3cに噴射す
るように構成されている。
【0019】前記ロケット本体1の上端1dには次段ロ
ケット2が設けられていると共に、このロケット本体1
の下端1eには尾翼19が設けられている。また、前記
各端子6a〜6eに接合する位置には、スイッチ8を有
する電源7に接続された一対の電源供給接片7a,7b
が固定配設されている。
ケット2が設けられていると共に、このロケット本体1
の下端1eには尾翼19が設けられている。また、前記
各端子6a〜6eに接合する位置には、スイッチ8を有
する電源7に接続された一対の電源供給接片7a,7b
が固定配設されている。
【0020】本発明による電熱化学ロケットは以上のよ
うに構成されており、以下に、その発射方法について説
明する。まず、ロケット本体1が発射前の状態では、第
4、第5端子6d,6eに各電源供給接片7a,7bが
接合している状態であるため、この状態でスイッチ8を
オンとして電源7を第4、第5端子6d,6eに供給す
ると、第4電熱線11dは高温化して第4水室4d内の
水10を加熱し、高温高圧水蒸気30が発生する。なお
図1の状態では、第5、第6隔壁5e,5fが融解して
高温高圧水蒸気30が発生し、この高温高圧水蒸気30
によってロケット本体1が若干上昇し、第3、第4端子
6c,6dと各電源供給接片7a,7bが接合した状態
を示している。
うに構成されており、以下に、その発射方法について説
明する。まず、ロケット本体1が発射前の状態では、第
4、第5端子6d,6eに各電源供給接片7a,7bが
接合している状態であるため、この状態でスイッチ8を
オンとして電源7を第4、第5端子6d,6eに供給す
ると、第4電熱線11dは高温化して第4水室4d内の
水10を加熱し、高温高圧水蒸気30が発生する。なお
図1の状態では、第5、第6隔壁5e,5fが融解して
高温高圧水蒸気30が発生し、この高温高圧水蒸気30
によってロケット本体1が若干上昇し、第3、第4端子
6c,6dと各電源供給接片7a,7bが接合した状態
を示している。
【0021】次に、この高温高圧水蒸気30は、第2粉
体収納室15bを融解して反応物粉体14と化学反応
し、この反応にて生成した高温高圧の生成ガスはタービ
ン翼16に衝突して矢印Aで示すようにロケット本体1
の対象軸の回りを渦状に回転する。
体収納室15bを融解して反応物粉体14と化学反応
し、この反応にて生成した高温高圧の生成ガスはタービ
ン翼16に衝突して矢印Aで示すようにロケット本体1
の対象軸の回りを渦状に回転する。
【0022】前述の場合、質量の重い成分である酸化物
17は遠心分離されてロケット本体1の上部内壁1bに
残留し、質量の軽い成分である高温水素18はノズル3
の出口3cに導かれて渦状(矢印A’で示す)となって
噴射される。
17は遠心分離されてロケット本体1の上部内壁1bに
残留し、質量の軽い成分である高温水素18はノズル3
の出口3cに導かれて渦状(矢印A’で示す)となって
噴射される。
【0023】前述の化学反応は、ロケット本体1の上昇
に伴って残りの各端子6a,6b,6cに電源7が接続
されることにより、後段の第2水室4bの水10、第1
粉体収納室15aの反応物粉体14及び第1水室4aの
水10に次々と反応を繰返し、最終的には大きい噴射エ
ネルギーによってロケット本体1が打上げられる。
に伴って残りの各端子6a,6b,6cに電源7が接続
されることにより、後段の第2水室4bの水10、第1
粉体収納室15aの反応物粉体14及び第1水室4aの
水10に次々と反応を繰返し、最終的には大きい噴射エ
ネルギーによってロケット本体1が打上げられる。
【0024】
【発明の効果】本発明による電熱化学ロケット発射方法
及び電熱化学ロケットは、以上のように構成されている
ため、次のような効果を得ることができる。すなわち、
水と反応物粉体との化学反応によって発生する高温水素
のみを遠心分離してノズルから噴射することができるた
め、理論的に最も高効率のロケットエンジンを化学反応
のみで得ることができる。すなわち、原子炉を用いてい
ないため、熱交換器の効率に支配されることなく、発生
熱は直接水素を熱い超高温(約10000℃)とすることが
できる。また、通常、原子力ロケットエンジンでは、原
子炉を用いて水素を高温ガスとして噴射するが、このよ
うな原子力ロケットエンジンと比較すると、その効率は
最も良好なものとなっていた。
及び電熱化学ロケットは、以上のように構成されている
ため、次のような効果を得ることができる。すなわち、
水と反応物粉体との化学反応によって発生する高温水素
のみを遠心分離してノズルから噴射することができるた
め、理論的に最も高効率のロケットエンジンを化学反応
のみで得ることができる。すなわち、原子炉を用いてい
ないため、熱交換器の効率に支配されることなく、発生
熱は直接水素を熱い超高温(約10000℃)とすることが
できる。また、通常、原子力ロケットエンジンでは、原
子炉を用いて水素を高温ガスとして噴射するが、このよ
うな原子力ロケットエンジンと比較すると、その効率は
最も良好なものとなっていた。
【図1】本発明による電熱化学ロケットを示す断面図で
ある。
ある。
【図2】従来の電熱化学ロケットを示す断面図である。
1 ロケット本体 3 ノズル 3b 上端 4a〜4d 水室 10 水 14 反応物粉体 15a,15b 粉体収納室 16 固定タービン翼 17 酸化物 18 高温水素 30 高温高圧水蒸気
Claims (5)
- 【請求項1】 電熱化学反応による高温高圧水蒸気(30)
を用いてロケット本体(1)を発射するようにした電熱化
学ロケット発射方法において、前記高温高圧水蒸気(30)
を反応物粉体(14)に入射して発生した酸化物(17)と高温
水素(18)を遠心分離し、前記高温水素(18)を噴出させる
ことを特徴とする電熱化学ロケット発射方法。 - 【請求項2】 電熱化学反応による高温高圧水蒸気(30)
を用いてロケット本体(1)を発射するようにした電熱化
学ロケットにおいて、前記ロケット本体(1)に設けられ
上端(3b)に固定タービン翼(16)を有するノズル(3)と、
前記ノズル(3)の外周位置に設けられ水(10)を有する水
室(4a〜4d)及び反応物粉体(14)を有する粉体収納室(15
a,15b)とを備え、前記高温高圧水蒸気(30)を前記反応物
粉体(14)と化学反応させて得た酸化物(17)と高温水素(1
8)を前記固定タービン翼(16)で遠心分離するように構成
したことを特徴とする電熱化学ロケット。 - 【請求項3】 前記反応物粉体(14)は、アルミニウム粉
体よりなることを特徴とする請求項2記載の電熱化学ロ
ケット。 - 【請求項4】 前記反応物粉体(14)は、ボロン粉体より
なることを特徴とする請求項2記載の電熱化学ロケッ
ト。 - 【請求項5】 前記水室(4a〜4d)及び粉体収納室(15a〜
15b)は、複数個多段状に配設されている構成よりなるこ
とを特徴とする請求項2ないし4の何れかに記載の電熱
化学ロケット。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12738692A JPH05322486A (ja) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | 電熱化学ロケット発射方法及び電熱化学ロケット |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12738692A JPH05322486A (ja) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | 電熱化学ロケット発射方法及び電熱化学ロケット |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05322486A true JPH05322486A (ja) | 1993-12-07 |
Family
ID=14958712
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12738692A Pending JPH05322486A (ja) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | 電熱化学ロケット発射方法及び電熱化学ロケット |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05322486A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105209340A (zh) * | 2013-03-15 | 2015-12-30 | 帕尔默实验室有限责任公司 | 运载工具和系统以及其经济高效的发射方法 |
US10669046B2 (en) | 2017-03-02 | 2020-06-02 | 8 Rivers Capital, Llc | Systems and methods for improving efficiency of electroantimagnetic launchers |
US11667405B2 (en) | 2016-12-13 | 2023-06-06 | 8 Rivers Capital, Llc | Vehicle launch system and method |
-
1992
- 1992-05-20 JP JP12738692A patent/JPH05322486A/ja active Pending
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2016516172A (ja) * | 2013-03-15 | 2016-06-02 | パルマー ラボ,エルエルシー | 発射輸送手段およびシステムおよびその経済的、効率的発射方法 |
US9463881B2 (en) | 2013-03-15 | 2016-10-11 | 8 Rivers Capital, Llc | Launch vehicle and system and method for economically efficient launch thereof |
US9617016B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-04-11 | 8 Rivers Capital, Llc | Launch vehicle and system and method for economically efficient launch thereof |
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