進入到第一燃燒室Cl內。這種將燃料儲罐A和氧化劑儲罐B直接設置在連續旋轉爆震發動機I的前體111中的結構比較簡單，無需安裝提供燃料和氧化劑的外部裝置，從而可減小火箭基組合發動機的零部件的尺寸，同時也可減輕火箭基組合發動機整體的重量，提高了火箭基組合發動機的動力系統的經濟性能。
[0047]在一實施例中，參照圖1和圖2，連續旋轉爆震發動機I的殼體14具有連接頭141，固體發動機2的外殼21具有連接部211，連續旋轉爆震發動機I的殼體14的連接頭141與固體發動機2的外殼21的連接部211之間可拆裝地連接。這種可拆裝地連接方式簡單快速，且能夠使連續旋轉爆震發動機I的殼體14和固體發動機2的外殼21之間具有更大的利用空間，從而大大提高了該火箭基組合發動機的熱力學效率。
[0048]在一實施例中，參照圖1和圖2，連續旋轉爆震發動機I的殼體14的連接頭141與固體發動機2的外殼21的連接部211通過爆破螺栓S而可拆裝地連接。其中，當固體發動機2的固體藥柱22燃盡時，爆破螺栓S爆破，連續旋轉爆震發動機I與固體發動機2的外殼21爆破脫離，接著連續旋轉爆震發動機I繼續工作。這里，選用爆破螺栓S連接連續旋轉爆震發動機I的殼體14的連接頭141與固體發動機2的外殼21的連接部211只是本實用新型優選的方式，當然不僅限如此，還可通過其它方式可拆裝地連接連續旋轉爆震發動機I與固體發動機2。
[0049]在一實施例中，參照圖2，中心錐體11的后體112沿軸向朝向固體藥柱22延伸并超出殼體14的連接頭141位置。
[0050]在一實施例中，參照圖1和圖2，前體111的外形呈錐形，當然不僅限如此，還可根據實際情況將前體111設計成滿足要求的其它形狀。
[0051 ] 在一實施例中，參照圖1和圖2，超聲速噴口 23呈喇叭形。喇叭形的超聲速噴口 23可以形成超音速噴流以獲得最大的反推力，當然不僅限如此，超聲速噴口 23還可設計成其它形狀。
[0052]在一實施例中，參照圖4，多個燃料輸送通道13可為四個且相鄰燃料輸送通道13之間的夾角為90度。但不僅限如此，燃料輸送通道13的數量以及各燃料輸送通道13之間的位置關系都可根據具體情況進行調整。
[0053]在一實施例中，參照圖2，環體113的內表面為變截面，且氧化劑噴口17沿軸向朝向第二燃燒室C2的方向由寬變窄。
[0054]在一實施例中，中心錐體11的后體112與前體111可通過焊接成為一體。但不僅限如此，中心錐體11的后體112與前體111還可通過其它方式連接為一體。
[0055]在一實施例中，參照圖1和圖2，中心錐體11的后體112成漸縮的錐形，以使第一燃燒室Cl在軸向上的末端的出口 Cl I為塞式噴口。塞式噴口具有自適應性膨脹功能，可以使第一燃燒室Cl中的燃氣更充分的進入到第二燃燒室C2中以實現二次燃燒。
[0056]在一實施例中，參照圖1和圖2，固體藥柱22可為環形。環形的固體藥柱22可以實現固體藥柱22的內部和軸向內端面同時燃燒，從而使固體藥柱22的燃燒更為充分以提供更大的推力。這是本實用新型優選的固體藥柱22的形狀，但不僅限如此，也可選擇其它形狀的固體藥柱22。
[0057]最后說明的是，根據本實用新型的火箭基組合發動機不僅可以應用于航天航空領域，還可以適用于航海領域。
【主權項】
1.一種火箭基組合發動機，包括: 連續旋轉爆震發動機(I)，作為引射裝置，包括: 中心錐體(11)，具有: 前體(111)，位于火箭基組合發動機的前端； 后體(112)，連接中心錐體(11)的前體(111)并成為一體；以及 環體(113)，圍繞中心錐體(11)的前體(111)的后部設置，并連接于前體(111); 燃料收集管(12)，設置在中心錐體(11)的前體(111)和后體(112)之間并位于中心錐體(11)的前體(111)和后體(112)內部，具有燃料入口(121)，收集經由燃料入口(121)輸入的燃料； 多個燃料輸送通道(13)，設置在中心錐體(11)的前體(111)和后體(112)之間并位于中心錐體(11)的前體(111)和后體(112)內部且周向分布、徑向延伸，各燃料輸送通道(13)的一端連通燃料收集管(12); 殼體(14)，圍繞整個環體(113)及后體(112)設置，且連接并收容中心錐體(11)的環體(113)，并與整個后體(112)的外表面圍成軸向延伸的第一燃燒室(Cl)，第一燃燒室(Cl)在軸向上的末端為出口(Cll); 燃料進管(15)，設置在中心錐體(11)的前體(111)和后體(112)之間并位于中心錐體(11)的前體(111)和后體(112)內部，呈環形，與所述多個燃料輸送通道(13)的另一端均連通，接收經由所述多個燃料輸送通道(13)輸入的燃料； 多個燃料噴口(16)，周向均勻分布在中心錐體(11)的前體(111)和后體(112)之間且開口于中心錐體(11)的前體(111)和后體(112)的外表面上并徑向延伸，各燃料噴口(16)連通燃料進管(15)和第一燃燒室(Cl); 氧化劑噴口(17)，均勻分布在中心錐體(11)的環體(113)朝向后體(112)的端面上且沿軸向延伸，各氧化劑噴口( 17)連通第一燃燒室(Cl); 多個氧化劑輸送通道(18)，設置在中心錐體(11)的前體(111)內部，具有氧化劑入口(181)以及用于收容由氧化劑入口(181)輸入的氧化劑并向氧化劑噴口(I7)輸出所收容的氧化劑的收容凹部(182); 其特征在于，火箭基組合發動機還包括: 固體發動機(2)，作為推力裝置，包括: 外殼(21)，與連續旋轉爆震發動機(I)的殼體(14)連接，外殼(21)的后端設置有超聲速噴口(23)，外殼(21)的位于超聲速噴口(23)與中心錐體(11)的后體(112)之間的空間為第二燃燒室(C2)，第二燃燒室(C2)通過第一燃燒室(Cl)的出口連通于第一燃燒室(Cl); 固體藥柱(22)，與收容于外殼(21)內且位于第二燃燒室(C2)內； 其中，從經由燃料入口(121)、燃料收集管(12)、燃料輸送通道(13)、燃料進管(15)及燃料噴口(16)進入到第一燃燒室(Cl)的燃料與經由氧化劑入口(I81)、氧化劑輸送通道(18)及氧化劑噴口(17)進入到第一燃燒室(Cl)的氧化劑在第一燃燒室(Cl)內混合并形成爆震波且爆震波沿周向進行旋轉爆震燃燒，爆震燃燒后產生的高溫燃氣經由第一燃燒室(Cl)在軸向上的末端的出口(CU)排出，排出的高溫燃氣進入第二燃燒室(C2)并噴向固體藥柱(22)使得固體藥柱(22)燃燒，固體藥柱(22)的燃燒使得高溫燃氣與燃燒的固體藥柱(22)進行混合燃燒，混合燃燒的產生的混合燃燒燃氣膨脹加速并通過超聲速噴口(23)向外排出產生推力。2.根據權利要求1所述的火箭基組合發動機，其特征在于，前體(111)設置有: 燃料儲罐(A)，連通燃料收集管(12)的燃料入口(121)以供入燃料，燃料從燃料儲罐(A)經由燃料入口(121)、燃料收集管(12)、燃料輸送通道(13)、燃料進管(15)及燃料噴口(16)進入到第一燃燒室(Cl)內； 氧化劑儲罐(B)，連通多個氧化劑輸送通道(18)的氧化劑入口(181)以供入氧化劑，氧化劑從氧化劑儲罐(B)經由氧化劑入口(181)、氧化劑輸送通道(18)及氧化劑噴口(17)進入到第一燃燒室(Cl)內。3.根據權利要求2所述的火箭基組合發動機，其特征在于， 連續旋轉爆震發動機(I)的殼體(14)具有連接頭(141); 固體發動機(2)的外殼(21)具有連接部(211); 連續旋轉爆震發動機(I)的殼體(14)的連接頭(I 41)與固體發動機(2)的外殼(21)的連接部(211)之間可拆裝地連接。4.根據權利要求3所述的火箭基組合發動機，其特征在于，連續旋轉爆震發動機(I)的殼體(14)的連接頭(141)與固體發動機(2)的外殼(21)的連接部(211)通過爆破螺栓(S)而可拆裝地連接； 其中，當固體發動機(2)的固體藥柱(22)燃盡時，爆破螺栓(S)爆破，連續旋轉爆震發動機(I)與固體發動機(2)的外殼(21)爆破脫離，接著連續旋轉爆震發動機(I)繼續工作。5.根據權利要求3所述的火箭基組合發動機，其特征在于，中心錐體(11)的后體(112)沿軸向朝向固體藥柱(22)延伸并超出殼體(14)的連接頭(141)位置。6.根據權利要求1所述的火箭基組合發動機，其特征在于，超聲速噴口(23)呈喇叭形。7.根據權利要求1所述的火箭基組合發動機，其特征在于，所述多個燃料輸送通道(13)為四個且相鄰燃料輸送通道(13)之間的夾角為90度。8.根據權利要求1所述的火箭基組合發動機，其特征在于，環體(113)的內表面為變截面，且氧化劑噴口( 17)沿軸向朝向第二燃燒室(C2)的方向由寬變窄。9.根據權利要求1所述的火箭基組合發動機，其特征在于，中心錐體(11)的后體(112)成漸縮的錐形，以使第一燃燒室(Cl)在軸向上的末端的出口(ClI)為塞式噴口。10.根據權利要求1所述的火箭基組合發動機，其特征在于，固體藥柱(22)為環形。
【專利摘要】本實用新型提供了一種火箭基組合發動機，其包括：連續旋轉爆震發動機和固體發動機。固體發動機包括：外殼和固體藥柱。外殼與連續旋轉爆震發動機的殼體連接，外殼的后端設置有超聲速噴口，外殼的位于超聲速噴口與中心錐體的后體之間的空間為第二燃燒室，第二燃燒室通過第一燃燒室的出口連通于第一燃燒室；固體藥柱與收容于外殼內且位于第二燃燒室內。這種組合發動機可充分利用連續旋轉爆震發動機的后體與固體發動機的超聲速噴口之間的空間，提高了該組合發動機的熱力學效率。并且該火箭基組合發動機的結構簡單，減小了該火箭基組合發動機的零部件的尺寸，同時減輕了該組合發動機的整體重量，提高了其動力系統的經濟性能。
【IPC分類】F02K7/18
【公開號】CN205190058
【申請號】CN201520971425
【發明人】王兵, 謝嶠峰
【申請人】清華大學
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2015年11月30日