[发明专利]环柱形贮箱固液火箭发动机

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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。

本发明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。