[发明专利]节能式太空推进器

权利要求书

1.节能式太空推进器，包括一个总风道（1）和与总风道（1）下端相连的内圈中心主风道（13）和中圈中心副风道（3）及外圈侧风道（15），内圈中心主风道（13）和中圈中心副风道（3）及外圈侧风道（15）与总风道（1）为同一个中心轴线，外圈侧风道（15）的下段内安装有三个完全一样的对称的圆形风道，三个圆形风道的下段均由圆形风道的内圈侧主风道（10）和外圈侧副风道（11）组成三个小侧推进装置；其特征在于：总风道（1）下端与内圈中心主风道（13）和中圈中心副风道（3）及外圈侧风道（15）相接的位置安装有一个风门（19），风门（19）由两个半圆组成，两个半圆共用一根风门转轴（17），风门转轴（17）与中心主风道（13）的中心轴线垂直并通过中心轴线，两个风门（19）合并时立于风门转轴（17）上方并与中心主风道（13）的中心轴线平行，此时风门（19）处于开启状态，两个风门（19）打开并垂直于中心主风道（13）的中心轴线时，两个风门（19）组成一个圆平面并刚好完全盖住中心主风道（13）和中心副风道（3），此时风门（19）处于关闭状态，风门转轴（17）两端连接有风门调节杆（18），风门调节杆（18）伸出总风道（1）和侧风道（15）的外面，并与控制机构相连，调节控制机构控制风门（19）的开启和关闭；设计飞行器在大气层中将飞行速度提高到最终所需速度的30%~50%左右，当飞行器飞出大气层时，风门调节杆（18）的控制机构将风门（19）关闭，此时中心主风道（13）和中心副风道（3）均处于关闭状态，即中心主风道（13）和中心副风道（3）不再有高速气流进入；在关闭风门（19）的同时也将飞行器的发动机气流减小到适合于三个小侧推进装置的最佳气流量及最佳气流速度；这样就可以利用较小的发动机气流量产生足够的反推力，以满足飞行器在大气层外的无大气阻力的飞行时段将飞行器的飞行速度提高到最终所需的设计速度，从而大大地减小了飞行器将飞行速度提高到最终所需的设计速度所消耗的燃料量，进而能较大地减轻飞行器的总重量或较大地提高飞行器的有效载荷；组成三个小侧推进装置的圆形风道上段各安装有一个圆形风道调节阀（14），调节三个圆形风道调节阀（14），就可以调节三个小侧推进装置的喷气流量，使三个小侧推进装置产生的反推力大小不一样，从而使作用于飞行器尾部的推力不均衡，这些不均衡的反推力改变飞行器的飞行方向，这样就可以按要求在大气层外调节飞行器的飞行方向。

2.如权利要求1所述的节能式太空推进器，其特征在于：中心主风道（13）下端为中心主风道喷口（6），中心主风道（13）的喷口朝下，中心主风道喷口（6）的中心轴线与中心主风道（13）中心轴线重叠，中心主风道喷口（6）周围为中心副风道（3）下端的中心副风道喷口（4），中心副风道喷口（4）的外圈有一个弧形状的中心副风道喷口弧形导流圈（23），使从中心副风道喷口（4）喷射的高速气流与从中心主风道喷口（6）喷射的高速气流成一个角度Q，—45°≤Q≤45°，从而使从中心副风道喷口（4）喷射的高速气流能直接喷射在从中心主风道喷口（6）喷射的高速气流上，形成一个较高密度的“气垫”， 并使从中心主风道喷口（6）喷射的高速气流在离开中心主风道喷口（6）的瞬间，直接喷射在较高密度的“气垫”上，从而大大地增加了从中心主风道喷口（6）喷射气流的反推力。

3.如权利要求1所述的节能式太空推进器，其特征在于：三个小侧推进装置均由小侧推进装置的内圈侧主风道（10）和外圈侧副风道（11）组成，侧主风道（10）下端为侧主风道喷口（7），侧主风道（10）的喷口朝下，侧主风道喷口（7）的中心轴线与侧主风道（10）中心轴线重叠，侧主风道喷口（7）周围为侧副风道（11）下端的侧副风道喷口（9），侧副风道喷口（9）的外圈有一个弧形状的侧副风道喷口弧形导流圈（24），使从侧副风道喷口（9）喷射的高速气流与从侧主风道喷口（7）喷射的高速气流成一个角度Q，—45°≤Q≤45°，从而使从侧副风道喷口（9）喷射的高速气流能直接喷射在从侧主风道喷口（7）喷射的高速气流上，形成一个较高密度的“气垫”， 并使从侧主风道喷口（7）喷射的高速气流在离开侧主风道喷口（7）的瞬间，直接喷射在较高密度的“气垫”上，从而大大地增加了从侧主风道喷口（7）喷射气流的反推力。

4.如权利要求1所述的节能式太空推进器，其特征在于：侧风道（15）下段逐渐收缩到只剩三个小侧推进装置，使侧风道（15）内所有的高速气流均能顺利地、动能损失最小地进入到三个小侧推进装置，并从三个小侧推进装置的侧主风道喷口（7）和侧副风道喷口（9）喷射，以产生最大的反推力推动飞行器加速飞行。