[发明专利]一种涡流冷气自吸热姿控发动机和推力控制方法

权利要求书

1.一种涡流冷气自吸热姿控发动机，其特征在于：包括，

推力室(3)，所述推力室(3)包括带有空腔的圆柱壳体，圆柱壳体的一个底面封闭，另一个底面与锥形喷管收缩段的入口端连接，圆柱壳体上设置有进气口，且进气口的进气方向沿着圆柱壳体外圆的切线方向，高压气体经进气口进入推力室(3)，所述高压气体的温度等于环境温度；

吸热头(1)，所述吸热头(1)位于推力室(3)外侧；

换热结构(2)，所述换热结构(2)设置在推力室(3)圆柱壳体的空腔内，且换热结构(2)位于以推力室(3)圆柱壳体轴线为中心轴线的圆柱面内部，换热结构(2)经导热结构件与吸热头(1)相连。

2.根据权利要求1所述的一种涡流冷气自吸热姿控发动机，其特征在于：所述进气口有两个，且分布在圆柱壳体封闭端底面外圆的直径线两端。

3.根据权利要求1所述的一种涡流冷气自吸热姿控发动机，其特征在于：所述吸热头(1)位于姿控发动机的最前端并置于环境中。

4.根据权利要求1所述的一种涡流冷气自吸热姿控发动机，其特征在于：所述吸热头(1)具有大的比表面积。

5.根据权利要求1所述的一种涡流冷气自吸热姿控发动机，其特征在于：所述换热结构(2)与吸热头(1)通过热管同轴连接，且热管的轴线与推力室(3)圆柱壳体的轴线重合。

6.根据权利要求5所述的一种涡流冷气自吸热姿控发动机，其特征在于：所述换热结构(2)包括换热翅片，换热翅片分布在多个垂直于热管轴线方向间隔排列的平面内，且在每一个平面内换热翅片均以热管轴线为中心呈径向放射状分布。

7.一种采用权利要求1、2、3、4、5或6所述涡流冷气自吸热姿控发动机的推力控制方法，其特征在于：包括，

使进入推力室(3)空腔内的高压气体形成涡流，所述涡流包括内层涡流和外层涡流，内层涡流位于外层涡流内侧且温度低于环境温度，外层涡流的温度高于环境温度；

通过吸热头(1)和换热结构(2)加热内层涡流，加热后的内层涡流与外层涡流混合后通过锥形喷管排出产生推力。

8.根据权利要求7所述的推力控制方法，其特征在于：所述高压气体的温度为300K，所述内层涡流的温度为250K～280K，所述外层涡流的温度为350K～400K。

9.根据权利要求7所述的推力控制方法，其特征在于：改变换热结构(2)的换热效率，进而改变内层涡流的升温速率，从而控制推力大小变化的响应速率。

10.根据权利要求7所述的推力控制方法，其特征在于：改变吸热头(1)的比表面积，进而改变内层涡流的升温速率，从而控制推力大小变化的响应速率。