[发明专利]一种可用于返回式运载火箭的发动机系统

说明书

传统的不可回收火箭的发动机系统不能重复使用，火箭发射成本高昂，可回收的返回式火箭的应用将极大降低火箭发射成本，为实现可回收的返回式火箭，需研制一款新型的火箭发动机，满足可回收的返回式火箭的需求。该发动机系统用于可回收返回式火箭、航天飞机或其他用于用于太空和星球表面的飞行器，具有控制推力大小和推力方向功能，满足火箭发射上升段推力和姿态控制需求，满足着陆段推力和姿态控制需求，实现火箭在天地间往返，也可用于火箭在其他星球表面起飞和着陆。

技术领域

本发明属于航空航天领域，涉及火箭发动机总体设计技术、宇航推进技术、自动控制技术和航天测控领域。

背景技术

传统的不可回收火箭的发动机系统不能重复使用，火箭发射成本高昂，可回收的返回式火箭的应用将极大降低火箭发射成本，为实现可回收的返回式火箭，需研制一款新型的火箭发动机，满足可回收的返回式火箭的需求。

发明内容

1、该发动机系统用于可回收返回式火箭、航天飞机或其他用于用于太空和星球表面的飞行器，具有控制推力大小和推力方向功能，满足火箭发射上升段推力和姿态控制需求，满足着陆段推力和姿态控制需求，实现火箭在天地间往返，也可用于火箭在其他星球表面起飞和着陆。2、火箭发动机系统由一台推力为60吨至80吨的单喷管或者多喷管的主发动机分系统、一台推力为1吨至5吨的多喷管的辅助发动机分系统、结构台架和控制系统组成，部分或者全部的单个发动机喷管具有推力调节或摆动控制功能。3、火箭上升段发动机系统工作在60吨至80吨的大推力状态下，推动火箭上升，返回阶段，部分发动机关机或者控制推力减小，工作在1吨至5吨的小推力状态下，用于火箭着陆。4、火箭发动机系统燃料工质为四氧化二氮和偏二甲肼、液氧和煤油、液氢和液氧、肼等液体推进剂及固体化学推进剂等。5、发动机系统具有发动机启停、推力大小控制、推力方向控制、状态监视等功能。6、火箭返回着陆后，发动机系统经过处理，部分或者全部部件可重复使用。7、发动机系统采用模块化配置与组件多型号共用技术，发动机系统可继续组合，实现更大的发动机系统，满足上升段推力范围80吨至4000吨和下降段推力范围5吨至400吨推力需求。8、发动机系统各单个喷管可分布在可回收返回式火箭、航天飞机或其他用于用于太空和星球表面的飞行器的任意部位，通过控制系统的控制协作完成上升段和返回段功能。

附图说明

1、火箭分为多级，由第一级和其它级组成。2、火箭上升段，发动机系统里的主发动机和辅助发动机全部工作状态。3、火箭第一级处于回收段时，发动机系统里的发动机部分关机，部分发动机继续处于工作状态。4、火箭第一级处于回收段时，打开格栅翼，用以保持火箭降落姿态。