[发明专利]一种基于火箭组合发动机的空天推进系统

摘要

本发明公开了一种基于火箭组合发动机的空天推进系统，空天推进系统包括前部的进气道、中间的涵道压气机和尾部的燃烧室；包括：进气道、涵道压气机、燃烧室；其中进气道包括两部分：变面积式进气口和预冷热交换器；变面积式进气口包括：壳体，尖锥，导流板。本发明设计的吸气式火箭发动机能够通过涡轮压气机与火箭发动机及冲压发动机相结合，在大气层飞行时使用大气中的氧气，而在大气层外采用火箭发动机。使得其高度不受限制，初速度不受限制，且能将性能大大提升，降低起飞质量，从而减少制造与发射成本。

主权项

1.一种基于火箭组合发动机的空天推进系统，其特征在于，空天推进系统包括前部的进气道(1)、中间的涵道压气机(2)和尾部的燃烧室(3)；所述进气道(1)包括变面积式进气口(11)、预冷热交换器(12)、旁路进气道(13)，变面积式进气口(11)包括端部的尖锥(111)、导流板(112)、进气口外壁(113)、内壁(114)和空心圆柱壁身，尖锥(111)位于变面积式进气口(11)的中心位置，以尖锥长度方向的中垂线为界，进气口外壁(113)的前端为收敛形通道(A)，后端为扩张形通道(B)内壁(114)呈抛物线形，导流板(112)以尖锥(111)为基点对称分布，连接内壁(114)和尖锥(111)，进气口(11)连接预冷热交换器(12)，预冷热交换器(12)与进气道内壁之间的圆环通道为旁路进气道(13)；所述涵道压气机(2)为空天推进系统的增压装置，包括涵道发动机(21),收敛段(C)；涵道发动机(21)的一端连接预冷热交换器(12)出口，另一端连接收敛段(C)的窄口部分，收敛段的宽口部分通过高压氧入口(34)连接燃烧室(3)的集气腔(D)；所述燃烧室(3)包括：集气腔(D)、集液腔(E)、机载输氧管(31)、机载输油管(32)、预燃烧室(F)、推力室(G)、钟型尾喷管(H)；所述集液腔(E)中部设置圆柱形空心预燃烧室(F)；收敛段(C)通过高压氧入口(34)与集气腔(D)连接，在集气腔(D)上半部分的内壁开一带螺纹的通孔，向外通过螺纹连接机载输氧管(31)；在引射模式与纯火箭模式下，高压氧入口(34)关闭，机载高压氧由机载输氧管(31)入口进入集气腔(D)，吸气模式下，机载输氧(31)管关闭，氧气由高压氧入口(34)进入集气腔(D)；集液腔(E)从外部包围着集气腔(D)的下半部分；在集液腔(E)的内壁开一带螺纹的通孔，向外连接机载输油管(32)；燃料通过机载输油管(32)不断被压入集液腔(E)；集液腔(E)底部周向均匀分布6个雾化通道(F2)，相邻两个通道圆心角为60°，集气腔(D)与集液腔(E)之间通过设置的螺纹紧密结合。