[发明专利]一种用于火箭基组合循环发动机的双组元支板火箭装置

说明书

本发明公开了一种用于火箭基组合循环发动机的双组元支板火箭装置，包括：支板本体，沿其走向自上而下依次开设有火箭煤油孔、进气孔、点火线伸入孔、主燃烧室煤油孔，支板本体的上端与燃烧室的盖板固定连接，火箭本体，其内腔设置有喷注器和火花塞，其外壁开设有煤油进入孔、空气进入孔、点火线伸出孔，支板本体下段的侧壁上还开设有多个一字型排列的喷油孔，各喷油孔用于将来自主燃烧室煤油孔的煤油分散喷射在主发动机燃烧室内，使得煤油在燃气的作用下燃烧；本发明可以在火箭本体内直接生成燃气，从而不需要发动机外的燃气发生器来生成燃气，不仅替换了燃气发生器，从而减小发动机所占空间，降低发动机的结构质量。

技术领域

本发明属于火箭基组合循环发动机领域，尤其涉及一种用于火箭基组合循环发动机的双组元支板火箭装置。

背景技术

火箭基组合动力循环(Rocket-Based-Combined-Cycle，RBCC)发动机是将高比冲的冲压发动机和高推重比的火箭发动机集成在一个流道中，同时兼顾这两者的优点，能够在比较宽的马赫数范围和高度内工作，有望成为下一代空天运输系统的主要动力装置。在火箭基组合动力循环发动机中，支板火箭发挥着重要的作用，在引射模态下主要起到了引射来流大气、燃料支板喷注、产生推力以及点火稳焰作用；在亚燃模态、超燃模态下主要起到了点火和火焰稳定的作用；在纯火箭模态下则主要是提供所需推力。

目前，常用的引射火箭主要是基于燃气发生器工作的引射火箭，其工作过程是：燃气先在主发动机外侧的燃气发生器内产生，然后通过支板导入支板后侧的引射火箭中，最后燃气在火箭内膨胀加速从而对来流大气进行引射抽吸。这样的引射火箭，由于燃气发生器处在发动机外侧，且体积较大，所以整个发动机所占的空间就较大；而且，燃气从发动机外通过支板导入火箭，其流通面积较大，需要进行热防护的面积就较大，因此对引射火箭的热防护带来了一定的技术挑战。而引射火箭的可靠工作时长是RBCC发动机长时间试验及工作的重要影响因素之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于火箭基组合循环发动机的双组元支板火箭装置，以解决发动机所占空间大、发动机质量大、热防护的面积较大的问题。

本发明采用以下技术方案：一种用于火箭基组合循环发动机的双组元支板火箭装置，包括：

支板本体，位于发动机燃烧室内，倾斜设置，沿其走向自上而下依次开设有火箭煤油孔、进气孔、点火线伸入孔、主燃烧室煤油孔，支板本体的上端与燃烧室的盖板固定连接，

火箭本体，位于发动机燃烧室内，水平设置，其内腔设置有喷注器和火花塞，其外壁开设有煤油进入孔、空气进入孔、点火线伸出孔，

点火线伸出孔与支板本体的点火线伸入孔相连通，并用于点火线自点火线伸入孔进入点火线伸出孔并延伸至火箭本体内腔进行点火，

空气进入孔与支板本体的进气孔相连通，并用于将空气输送至火箭本体内腔，

煤油进入孔与支板本体的火箭煤油孔相连通，并用于将进入火箭本体内腔的煤油在助燃剂空气的作用下在火箭本体内点燃直接生成燃气，并将燃气喷出火箭本体，对主燃烧室起到引射来流大气、产生推力以及点火稳焰作用；

支板本体下段的侧壁上还开设有多个一字型排列的喷油孔，各喷油孔的轴线与主燃烧室煤油孔的轴线垂直，各喷油孔均与主燃烧室煤油孔相连通，各喷油孔用于将来自主燃烧室煤油孔的煤油分散喷射在主发动机燃烧室内，使得煤油在燃气的作用下燃烧。

进一步地，还包括：火箭煤油管，位于发动机燃烧室外，倾斜设置，其上端与外界煤油系统相连通，其下端与火箭煤油孔相连通，用于为支板本体的火箭煤油孔输送煤油。

进一步地，还包括：进气管，位于发动机燃烧室外，倾斜设置，其上端与外界大气相连通，其下端与进气孔相连通，用于为支板本体的进气孔输送空气。