[发明专利]液体反冲式单级火箭箭体

说明书

技术领域

本发明涉及基于液体反冲力的实验探测行飞行器领域，特别涉及一种液体反冲式单级火箭箭体。

背景技术

现代火箭是一种靠高速喷射高温高压燃气获得反作用力，并利用产生的反作用力向前推进的飞行器。它主要由依次连接的箭体、推进系统和制导系统组成。其中，箭体是火箭中不可缺少的组成部分，火箭的各个系统都安装其上，且其内部容纳有大量的推进剂。火箭内的推进剂燃烧时，从箭体尾部喷出的气体具有很大的动量，根据动量守恒定律，火箭获得等大反向的动量，因而发生连续的反冲现象，随着推进剂的消耗，火箭的质量逐渐减少，加速度不断增大，当推进剂燃尽时，火箭即以获得的速度沿着预定的空间轨道飞行。

然而，现代火箭存在以下问题：第一，燃料的能量密度低，发射时需要携带大量的燃料，因而增加了火箭的重量。第二，现代火箭采用燃料作为动力源，而燃料的成本高，且为易燃物，因而安全性低。

发明内容

为了解决上述现代火箭重量重、成本高且安全性低的问题，本发明实施例提供了一种液体反冲式单级火箭箭体。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种液体反冲式单级火箭箭体，其包括液体存储舱、气压舱、控制舱以及根据所述气压舱内的压强动作的压强跳变装置，所述控制舱位于所述气压舱的顶部，且所述控制舱与所述气压舱通过所述压强跳变装置可分离地连接，所述液体存储舱位于所述气压舱的底部且与所述液体存储舱连通，所述液体存储舱上设有喷射口。

优选地，所述气压舱的顶部设有通气接口，所述压强跳变装置包括结构体、跳变气室和随着所述跳变气室的移动而动作的跳变销，所述结构体内开设有顶部封闭的十字型槽，所述通气接口伸入所述十字型槽的纵槽中并与所述结构体固定连接，所述跳变气室可沿所述纵槽移动地设于所述十字型槽中，且所述跳变气室与所述结构体的顶部之间设有弹性复位部件，所述跳变气室可移动地套设在所述通气接口上并与所述通气接口连通，所述跳变销设于所述十字型槽的横槽中，所述控制舱的内壁上设有定位槽，所述跳变销的自由端可分离地插接在所述定位槽中。

进一步地，所述跳变销内设有一回销弹簧，所述回销弹簧的两端分别与所述跳变销和所述十字型槽的所述横槽的内壁固定，所述跳变销与所述跳变气室相对的端面为斜面且所述斜面与所述跳变气室相抵靠，所述斜面的倾斜角为锐角。

更进一步地，所述倾斜角的角度为45°~60°。

优选地，所述气压舱的所述进气接口上套设有密封圈，所述跳变气室套设在所述密封圈上。

可选地，所述密封圈为橡胶圈。

更进一步地，本发明的液体反冲式单级火箭箭体还包括至少两个平衡翼，所述平衡翼沿周向均匀地安装在所述液体存储舱上、所述气压舱上或所述液体存储舱与所述气压舱的连接处。

优选地，本发明的液体反冲式单级火箭箭体还包括降落伞包、保护组件和数据记录组件，所述数据记录组件固定在所述控制舱中，所述保护组件和所述降落伞包设于所述控制舱内，所述降落伞包与所述控制舱和所述保护组件连接。

可选地，所述液体存储舱内的液体为水，所述气压舱内的气体压强为130PSI。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本实施例用大气压强作为推动源并采用液体反冲作为推动力，简化了推进结构，从而减轻了箭体的重量。另外，推进剂可为成本低且不易燃的液体，因而可大大降低运行成本并提高安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中提供的液体反冲式单级火箭箭体的结构示意图；

图2是为本发明实施例中提供的液体反冲式单级火箭箭体的平衡翼布置在液体存储舱和气压舱的连接处的结构示意图；

图3是为本发明实施例中提供的液体反冲式单级火箭箭体的压强跳变装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例