环柱形贮箱固液火箭发动机制造技术

本发明专利技术涉及火箭发动机技术领域，尤其是涉及一种环柱形贮箱固液火箭发动机，本申请的环柱形贮箱固液火箭发动机包括气瓶、贮箱和推力室；气瓶与贮箱的筒体均为环柱体，气瓶套设于推力室的筒体靠近推力室的喷管端的一侧的外侧，并与推力室的筒体固定连接；贮箱套设于推力室的筒体靠近推力室的头腔端的一侧的外侧，并与推力室的筒体固定连接；将气瓶、贮箱和推力室通过管道依次连通，完成组装，三者从外观看来为一个统一的整体，且环柱形贮箱固液火箭发动机具有更小的外包络尺寸，从而解决由于气瓶和贮箱的结构与布局方式导致的固液火箭发动机的外包络尺寸过大，发动机外径过大的问题，因而能够有效地降低第三级火箭在运行时受到的空气阻力。

Solid liquid rocket engine with ring cylinder tank

【技术实现步骤摘要】
环柱形贮箱固液火箭发动机
本专利技术涉及火箭发动机
，尤其是涉及一种环柱形贮箱固液火箭发动机。
技术介绍
固液火箭发动机同时具有固体火箭发动机和液体火箭发动机的部分特性，作为传统固体和液体火箭发动机的有效补充，在亚轨道飞行器、探空火箭、运载火箭、导弹武器、载人飞船等领域内具有广阔的发展空间和应用前景；现有的固液火箭发动机主要包括气瓶、贮箱和推力室三部分，其中气瓶和贮箱的形状一般为球形或者两端带有椭球封头的圆筒形，气瓶、推力室和贮箱一般采用串联或者并联的布局方式，因此，相同质量的推进剂下，固液火箭发动机的外包络体积比传统固体火箭发动机大，且并联式固液火箭发动机内部空余体积大，从而使火箭运行时受到更大的空气阻力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种环柱形贮箱固液火箭发动机，以解决现有技术中固液火箭发动机外包络尺寸过大的技术问题。本专利技术提供了一种环柱形贮箱固液火箭发动机，包括气瓶、贮箱和推力室；所述气瓶为环柱体，所述气瓶包括气瓶封头、气瓶内筒体和气瓶外筒体，所述气瓶封头、所述气瓶内筒体和所述气瓶外筒体能够围设成增压气体容纳空间；所述气瓶内筒体与所述推力室的筒体相适配，所述气瓶能够套设于所述推力室的筒体外侧并与所述推力室的筒体固定连接；所述贮箱为环柱体，所述贮箱包括贮箱封头、贮箱内筒体和贮箱外筒体，所述贮箱封头、所述贮箱内筒体和所述贮箱外筒体能够围设成液体氧化剂容纳空间；所述贮箱内筒体与所述推力室的筒体相适配，所述贮箱能够套设于所述推力室的筒体外侧并与所述推力室的筒体固定连接；所述气瓶与所述贮箱之间通过第一连通管相连通；所述贮箱与所述推力室的头腔端通过第二连通管相连通。进一步地，所述推力室的筒体的两端沿筒体长度方向均设有连接延伸部；所述气瓶内筒体的一端沿其筒体长度方向设有第一连接部，所述第一连接部与所述推力室一端的所述连接延伸部相连接，用于使所述气瓶与所述推力室相连接；所述贮箱内筒体的一端沿其筒体长度方向设有第二连接部，所述第二连接部与所述推力室另一端的所述连接延伸部相连接，用于使所述贮箱与所述推力室相连接。进一步地，所述气瓶外筒体沿其筒体长度方向设有第三连接部，所述第三连接部位于所述气瓶外筒体远离所述第一连接部的一端；所述贮箱外筒体沿其筒体长度方向设有第四连接部，所述第四连接部位于所述贮箱外筒体远离所述第二连接部的一端；所述第三连接部与所述第四连接部相连接，用于使所述气瓶与所述贮箱相连接。进一步地，所述气瓶与所述贮箱连接后的总长度小于或等于所述推力室的筒体与所述推力室的头腔端的总长度。进一步地，所述贮箱内筒体与所述气瓶内筒体直径均与所述推力室的筒体的外径相同；所述贮箱外筒体与所述气瓶外筒体直径相同。进一步地，所述气瓶和所述贮箱的材质均为高强度合金或碳纤维复合材料，且所述气瓶和所述贮箱的内部均设有金属内胆。进一步地，所述气瓶外筒体上设置有气瓶增压口，用于向所述气瓶内输入增压气体；所述贮箱外筒体上设置有氧化剂加注口，用于相所述贮箱内加注氧化剂。进一步地，所述第一连通管和所述第二连通管的数量均为多个，多个所述第一连通管间隔分布于所述贮箱与所述气瓶之间；多个所述第二连通管间隔分布于所述贮箱与所述推力室之间。进一步地，多个所述第一连通管和多个所述第二连通管上均设有阀门。进一步地，所述推力室的喷管采用摆动喷管。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术提供的环柱形贮箱固液火箭发动机包括气瓶、贮箱和推力室；其中气瓶内存放高压气体，贮箱内存放液体氧化剂，推力室内放置固体燃料；气瓶、贮箱与推力室之间依次相连通，气瓶内的高压气体能够将贮箱内的液体氧化剂压入推力室内，在推力室内氧化剂和燃料混合并进行燃烧，产生燃气从推力室的喷管端喷出，为火箭的运行提供动力；气瓶与贮箱均为环柱体；气瓶与贮箱能够套设在推力室的筒体的外侧并与推力室固定连接。在安装时，使气瓶位于推力室喷管端的一侧，贮箱位于推力室头腔端的一侧；然后通过第一连通管将气瓶与贮箱进行连通，通过第二连通管将贮箱与推力室头腔端相连通；从而，完成对气瓶、贮箱和推力室的组装，使三者从外观看来成为一个统一的整体，使固液火箭发动机具有更小的外包络尺寸，从而解决由于气瓶和贮箱的结构与布局方式导致的固液火箭发动机的外包络尺寸过大，发动机外径过大的问题，从而有效降低第三级火箭在运行时受到的空气阻力。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，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为本专利技术实施例提供的环柱形贮箱固液火箭发动机的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的环柱形贮箱固液火箭发动机的各部件拆分后的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的环柱形贮箱固液火箭发动机的贮箱的剖面结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的环柱形贮箱固液火箭发动机的气瓶的剖面结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的环柱形贮箱固液火箭发动机的推力室的剖面结构示意图。附图标记：1-气瓶，11-气瓶封头，12-气瓶内筒体，13-气瓶外筒体，14-第一连接部，15-第三连接部，16-气瓶增压口，2-贮箱，21-贮箱封头，22-贮箱内筒体，23-贮箱外筒体，24-第二连接部，25-第四连接部，26-氧化剂加注口，3-推力室，31-推力室的筒体，32-连接延伸部，33-头腔端，34-喷管，4-第一连通管，5-第二连通管。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和显示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环柱形贮箱固液火箭发动机，其特征在于，包括气瓶、贮箱和推力室；/n所述气瓶为环柱体，所述气瓶包括气瓶封头、气瓶内筒体和气瓶外筒体，所述气瓶封头、所述气瓶内筒体和所述气瓶外筒体能够围设成增压气体容纳空间；所述气瓶内筒体与所述推力室的筒体相适配，所述气瓶能够套设于所述推力室的筒体外侧并与所述推力室的筒体固定连接；/n所述贮箱为环柱体，所述贮箱包括贮箱封头、贮箱内筒体和贮箱外筒体，所述贮箱封头、所述贮箱内筒体和所述贮箱外筒体能够围设成液体氧化剂容纳空间；所述贮箱内筒体与所述推力室的筒体相适配，所述贮箱能够套设于所述推力室的筒体外侧并与所述推力室的筒体固定连接；/n所述气瓶与所述贮箱之间通过第一连通管相连通；所述贮箱与所述推力室的头腔端通过第二连通管相连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种环柱形贮箱固液火箭发动机，其特征在于，包括气瓶、贮箱和推力室；
所述气瓶为环柱体，所述气瓶包括气瓶封头、气瓶内筒体和气瓶外筒体，所述气瓶封头、所述气瓶内筒体和所述气瓶外筒体能够围设成增压气体容纳空间；所述气瓶内筒体与所述推力室的筒体相适配，所述气瓶能够套设于所述推力室的筒体外侧并与所述推力室的筒体固定连接；
所述贮箱为环柱体，所述贮箱包括贮箱封头、贮箱内筒体和贮箱外筒体，所述贮箱封头、所述贮箱内筒体和所述贮箱外筒体能够围设成液体氧化剂容纳空间；所述贮箱内筒体与所述推力室的筒体相适配，所述贮箱能够套设于所述推力室的筒体外侧并与所述推力室的筒体固定连接；
所述气瓶与所述贮箱之间通过第一连通管相连通；所述贮箱与所述推力室的头腔端通过第二连通管相连通。


2.根据权利要求1所述的环柱形贮箱固液火箭发动机，其特征在于，所述推力室的筒体的两端沿筒体长度方向均设有连接延伸部；
所述气瓶内筒体的一端沿其筒体长度方向设有第一连接部，所述第一连接部与所述推力室一端的所述连接延伸部相连接，用于使所述气瓶与所述推力室相连接；
所述贮箱内筒体的一端沿其筒体长度方向设有第二连接部，所述第二连接部与所述推力室另一端的所述连接延伸部相连接，用于使所述贮箱与所述推力室相连接。


3.根据权利要求2所述的环柱形贮箱固液火箭发动机，其特征在于，所述气瓶外筒体沿其筒体长度方向设有第三连接部，所述第三连接部位于所述气瓶外筒体远离所述第一连接部的一端；
所述贮箱外筒体沿其筒体长度方向设有第四连接部，所述第四连接部位...

【专利技术属性】
技术研发人员：田辉，王鹏程，朱浩，俞南嘉，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11