[发明专利]非燃式相变换热推力装置

权利要求书

1.一种非燃式相变换热推力装置，其特征在于，其包括：喷管(1)、导流板(2)、喷口(3)、尾舵(4)、螺旋管(5)、电热管(6)、堵盖(7)、冷舱(8)、注液管(9)、活塞(10)、载荷舱(11)、雷管(12)、定时装置(13)、炸药(14)、贮筒(15)、头罩(16)、型料(17)、尾挡(18)、挡圈(19)、第二螺堵(21)、第三螺堵(22)、热舱(23)、节流阀(25)、节流杆(26)、簧片(27)、出管(28)、注口(29)、电热接头(30)、密封圈(31)；

所述喷管(1)和热舱(23)连接，导流板(2)与喷管(1)固连；尾舵(4)均匀分布安装在热舱(23)外围，热舱(23)与冷舱(8)固连，冷舱(8)与载荷舱(11)固连，载荷舱(11)与头罩(16)固连，连接方式包括断隔螺、销轴、铆接；

所述注液管(9)一端固定在冷舱(8)的盖板上，另一端固定在冷舱(8)的底板上；螺旋管(5)和电热管(6)固装于热舱(23)内，雷管(12)、定时装置(13)、炸药(14)、贮筒(15)固装于载荷舱(11)内；节流阀(25)安装在冷舱(8)和热舱(23)的堵盖(7)之间；

所述喷管(1)和热舱(23)用防松螺钉连接；

所述热舱(23)内壁涂覆绝热耐高温涂层；

所述冷舱(8)内壁和活塞(10)表面涂覆绝热耐低温涂层；

所述热舱(23)内由注口(29)注入高沸点高热容低密度液体，注满后封住注口(29)；冷舱(8)内由第二螺堵(21)处的管口注入液氮，注满后旋紧第二螺堵(21)；活塞(10)和冷舱(8)端盖之间的空间由第三螺堵(22)处的管口注入液氦，注满后旋紧第三螺堵(22)；液氦在环境热量影响下汽化，汽化后的高压氦气推动活塞(10)运动，从而压缩冷舱(8)内的液氮通过节流阀(25)进入热舱(23)内的螺旋管(5)，螺旋管(5)把热舱(23)内的液体热量传递给液氮，液氮受热后迅速汽化，通过喷口(3)喷出，喷出的高压氮气在导流板(2)作用下，通过喷管(1)产生推力，导流板(2)的作用是减少紊流的形成，提高冲量水平；

所述节流阀(25)用于控制冷舱(8)内的液氮进入热舱(23)，液氮流经出管(28)、节流杆(26)的节流口(A)方向与出管(28)的轴线平行时，节流阀(25)导通，节流杆(26)的节流口(A)方向与出管(28)的轴线垂直时，节流阀(25)截止；簧片(27)用于节流杆(26)的周向定位；所述密封圈(31)用于密封液氮；节流杆(26)的定位环(B)用于节流杆(26)的轴向定位，开口槽(C)用于使用工具旋转节流杆(26)；电热接头(30)用于接通电源给电热管(6)通电，从而加热热舱(23)内的液体；

所述载荷舱(11)的作用是运载空中布放器材；

在人工降雨的情况下，

贮筒(15)置于载荷舱(11)内，贮筒(15)内注入液氮，尾挡(18)用于封住贮筒(15)，挡圈(19)置于载荷舱(11)的环形槽内，用于尾挡(18)的定位；雷管(12)一端与尾挡(18)相连，另一端与定时装置(13)相连，定时装置(13)与炸药(14)相连，炸药(14)外面套一型料(17)；定时装置(13)、雷管(12)用于引爆炸药(14)及液氮，型料(17)在爆炸后用于产生凝结核，液氮在爆炸后迅速汽化，大量吸收周围热量，从而使水汽遇冷凝结；

在载荷舱(11)用于布放空中浮雷、金属箔片、侦查器材、空气采样器材的情况下，利用爆炸索实现载荷舱(11)与其他部件的分离；根据载荷用途、重量、高度确定总冲量，根据总冲量计算冷舱(8)内液氮的注入量，根据液氮汽化吸热的多少计算高温液体的体积；由于速度低于火箭，气动加热程度及气动挠度比火箭要缓和，因此，外部表面处理及总体结构强度的实现成本低于火箭。