进入到第一燃烧室Cl内。这种将燃料储罐A和氧化剂储罐B直接设置在连续旋转爆震发动机I的前体111中的结构比较简单，无需安装提供燃料和氧化剂的外部装置，从而可减小火箭基组合发动机的零部件的尺寸，同时也可减轻火箭基组合发动机整体的重量，提高了火箭基组合发动机的动力系统的经济性能。
[0047]在一实施例中，参照图1和图2，连续旋转爆震发动机I的壳体14具有连接头141，固体发动机2的外壳21具有连接部211，连续旋转爆震发动机I的壳体14的连接头141与固体发动机2的外壳21的连接部211之间可拆装地连接。这种可拆装地连接方式简单快速，且能够使连续旋转爆震发动机I的壳体14和固体发动机2的外壳21之间具有更大的利用空间，从而大大提高了该火箭基组合发动机的热力学效率。
[0048]在一实施例中，参照图1和图2，连续旋转爆震发动机I的壳体14的连接头141与固体发动机2的外壳21的连接部211通过爆破螺栓S而可拆装地连接。其中，当固体发动机2的固体药柱22燃尽时，爆破螺栓S爆破，连续旋转爆震发动机I与固体发动机2的外壳21爆破脱离，接着连续旋转爆震发动机I继续工作。这里，选用爆破螺栓S连接连续旋转爆震发动机I的壳体14的连接头141与固体发动机2的外壳21的连接部211只是本实用新型优选的方式，当然不仅限如此，还可通过其它方式可拆装地连接连续旋转爆震发动机I与固体发动机2。
[0049]在一实施例中，参照图2，中心锥体11的后体112沿轴向朝向固体药柱22延伸并超出壳体14的连接头141位置。
[0050]在一实施例中，参照图1和图2，前体111的外形呈锥形，当然不仅限如此，还可根据实际情况将前体111设计成满足要求的其它形状。
[0051 ] 在一实施例中，参照图1和图2，超声速喷口 23呈喇叭形。喇叭形的超声速喷口 23可以形成超音速喷流以获得最大的反推力，当然不仅限如此，超声速喷口 23还可设计成其它形状。
[0052]在一实施例中，参照图4，多个燃料输送通道13可为四个且相邻燃料输送通道13之间的夹角为90度。但不仅限如此，燃料输送通道13的数量以及各燃料输送通道13之间的位置关系都可根据具体情况进行调整。
[0053]在一实施例中，参照图2，环体113的内表面为变截面，且氧化剂喷口17沿轴向朝向第二燃烧室C2的方向由宽变窄。
[0054]在一实施例中，中心锥体11的后体112与前体111可通过焊接成为一体。但不仅限如此，中心锥体11的后体112与前体111还可通过其它方式连接为一体。
[0055]在一实施例中，参照图1和图2，中心锥体11的后体112成渐缩的锥形，以使第一燃烧室Cl在轴向上的末端的出口 Cl I为塞式喷口。塞式喷口具有自适应性膨胀功能，可以使第一燃烧室Cl中的燃气更充分的进入到第二燃烧室C2中以实现二次燃烧。
[0056]在一实施例中，参照图1和图2，固体药柱22可为环形。环形的固体药柱22可以实现固体药柱22的内部和轴向内端面同时燃烧，从而使固体药柱22的燃烧更为充分以提供更大的推力。这是本实用新型优选的固体药柱22的形状，但不仅限如此，也可选择其它形状的固体药柱22。
[0057]最后说明的是，根据本实用新型的火箭基组合发动机不仅可以应用于航天航空领域，还可以适用于航海领域。
【主权项】
1.一种火箭基组合发动机，包括: 连续旋转爆震发动机(I)，作为引射装置，包括: 中心锥体(11)，具有: 前体(111)，位于火箭基组合发动机的前端； 后体(112)，连接中心锥体(11)的前体(111)并成为一体；以及 环体(113)，围绕中心锥体(11)的前体(111)的后部设置，并连接于前体(111); 燃料收集管(12)，设置在中心锥体(11)的前体(111)和后体(112)之间并位于中心锥体(11)的前体(111)和后体(112)内部，具有燃料入口(121)，收集经由燃料入口(121)输入的燃料； 多个燃料输送通道(13)，设置在中心锥体(11)的前体(111)和后体(112)之间并位于中心锥体(11)的前体(111)和后体(112)内部且周向分布、径向延伸，各燃料输送通道(13)的一端连通燃料收集管(12); 壳体(14)，围绕整个环体(113)及后体(112)设置，且连接并收容中心锥体(11)的环体(113)，并与整个后体(112)的外表面围成轴向延伸的第一燃烧室(Cl)，第一燃烧室(Cl)在轴向上的末端为出口(Cll); 燃料进管(15)，设置在中心锥体(11)的前体(111)和后体(112)之间并位于中心锥体(11)的前体(111)和后体(112)内部，呈环形，与所述多个燃料输送通道(13)的另一端均连通，接收经由所述多个燃料输送通道(13)输入的燃料； 多个燃料喷口(16)，周向均匀分布在中心锥体(11)的前体(111)和后体(112)之间且开口于中心锥体(11)的前体(111)和后体(112)的外表面上并径向延伸，各燃料喷口(16)连通燃料进管(15)和第一燃烧室(Cl); 氧化剂喷口(17)，均匀分布在中心锥体(11)的环体(113)朝向后体(112)的端面上且沿轴向延伸，各氧化剂喷口( 17)连通第一燃烧室(Cl); 多个氧化剂输送通道(18)，设置在中心锥体(11)的前体(111)内部，具有氧化剂入口(181)以及用于收容由氧化剂入口(181)输入的氧化剂并向氧化剂喷口(I7)输出所收容的氧化剂的收容凹部(182); 其特征在于，火箭基组合发动机还包括: 固体发动机(2)，作为推力装置，包括: 外壳(21)，与连续旋转爆震发动机(I)的壳体(14)连接，外壳(21)的后端设置有超声速喷口(23)，外壳(21)的位于超声速喷口(23)与中心锥体(11)的后体(112)之间的空间为第二燃烧室(C2)，第二燃烧室(C2)通过第一燃烧室(Cl)的出口连通于第一燃烧室(Cl); 固体药柱(22)，与收容于外壳(21)内且位于第二燃烧室(C2)内； 其中，从经由燃料入口(121)、燃料收集管(12)、燃料输送通道(13)、燃料进管(15)及燃料喷口(16)进入到第一燃烧室(Cl)的燃料与经由氧化剂入口(I81)、氧化剂输送通道(18)及氧化剂喷口(17)进入到第一燃烧室(Cl)的氧化剂在第一燃烧室(Cl)内混合并形成爆震波且爆震波沿周向进行旋转爆震燃烧，爆震燃烧后产生的高温燃气经由第一燃烧室(Cl)在轴向上的末端的出口(CU)排出，排出的高温燃气进入第二燃烧室(C2)并喷向固体药柱(22)使得固体药柱(22)燃烧，固体药柱(22)的燃烧使得高温燃气与燃烧的固体药柱(22)进行混合燃烧，混合燃烧的产生的混合燃烧燃气膨胀加速并通过超声速喷口(23)向外排出产生推力。2.根据权利要求1所述的火箭基组合发动机，其特征在于，前体(111)设置有: 燃料储罐(A)，连通燃料收集管(12)的燃料入口(121)以供入燃料，燃料从燃料储罐(A)经由燃料入口(121)、燃料收集管(12)、燃料输送通道(13)、燃料进管(15)及燃料喷口(16)进入到第一燃烧室(Cl)内； 氧化剂储罐(B)，连通多个氧化剂输送通道(18)的氧化剂入口(181)以供入氧化剂，氧化剂从氧化剂储罐(B)经由氧化剂入口(181)、氧化剂输送通道(18)及氧化剂喷口(17)进入到第一燃烧室(Cl)内。3.根据权利要求2所述的火箭基组合发动机，其特征在于， 连续旋转爆震发动机(I)的壳体(14)具有连接头(141); 固体发动机(2)的外壳(21)具有连接部(211); 连续旋转爆震发动机(I)的壳体(14)的连接头(I 41)与固体发动机(2)的外壳(21)的连接部(211)之间可拆装地连接。4.根据权利要求3所述的火箭基组合发动机，其特征在于，连续旋转爆震发动机(I)的壳体(14)的连接头(141)与固体发动机(2)的外壳(21)的连接部(211)通过爆破螺栓(S)而可拆装地连接； 其中，当固体发动机(2)的固体药柱(22)燃尽时，爆破螺栓(S)爆破，连续旋转爆震发动机(I)与固体发动机(2)的外壳(21)爆破脱离，接着连续旋转爆震发动机(I)继续工作。5.根据权利要求3所述的火箭基组合发动机，其特征在于，中心锥体(11)的后体(112)沿轴向朝向固体药柱(22)延伸并超出壳体(14)的连接头(141)位置。6.根据权利要求1所述的火箭基组合发动机，其特征在于，超声速喷口(23)呈喇叭形。7.根据权利要求1所述的火箭基组合发动机，其特征在于，所述多个燃料输送通道(13)为四个且相邻燃料输送通道(13)之间的夹角为90度。8.根据权利要求1所述的火箭基组合发动机，其特征在于，环体(113)的内表面为变截面，且氧化剂喷口( 17)沿轴向朝向第二燃烧室(C2)的方向由宽变窄。9.根据权利要求1所述的火箭基组合发动机，其特征在于，中心锥体(11)的后体(112)成渐缩的锥形，以使第一燃烧室(Cl)在轴向上的末端的出口(ClI)为塞式喷口。10.根据权利要求1所述的火箭基组合发动机，其特征在于，固体药柱(22)为环形。
【专利摘要】本实用新型提供了一种火箭基组合发动机，其包括：连续旋转爆震发动机和固体发动机。固体发动机包括：外壳和固体药柱。外壳与连续旋转爆震发动机的壳体连接，外壳的后端设置有超声速喷口，外壳的位于超声速喷口与中心锥体的后体之间的空间为第二燃烧室，第二燃烧室通过第一燃烧室的出口连通于第一燃烧室；固体药柱与收容于外壳内且位于第二燃烧室内。这种组合发动机可充分利用连续旋转爆震发动机的后体与固体发动机的超声速喷口之间的空间，提高了该组合发动机的热力学效率。并且该火箭基组合发动机的结构简单，减小了该火箭基组合发动机的零部件的尺寸，同时减轻了该组合发动机的整体重量，提高了其动力系统的经济性能。
【IPC分类】F02K7/18
【公开号】CN205190058
【申请号】CN201520971425
【发明人】王兵, 谢峤峰
【申请人】清华大学
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年11月30日