一种反质子火箭发动机的制作方法

文档序号:13672445阅读:369来源:国知局
技术领域本发明属于发动机技术领域,特别涉及一种反质子火箭发动机。

背景技术:
火箭发动机是飞行器的重要组成部分,其主要功能是为导弹武器、运载火箭以及卫星的加速变轨和返回着陆提供了所需的动力装置。现阶段的火箭发动机虽然在形式上取得了比较理想的效果,但在多个方面仍存在着不少问题,存在的基本问题有:一是传统火箭发动机的比冲受到制约,常规固体、液体燃料所产生的比冲均存在一个瓶颈值;二是发动机的使用条件受到限制,对于固体冲压发动机、液体冲压发动机而言,必须由外界提供一定的空气捕获量,才能保证发动机高效可靠的工作,这对发动机的工作高度、工作速度及飞行时刻的姿态都提出了较高的要求;三是目前绝大部分火箭发动机的燃烧产物均会对周边大气环境产生影响,将有害物质排放到大气中。

技术实现要素:
本发明为解决上述技术问题,提供一种结构较为简单、易于加工,安装操作方便,并且具有较高总冲的反质子火箭发动机。为解决上述问题,本发明采取的技术方案是:一种反质子火箭发动机,包括发动机壳体7,所述发动机壳体7前端安装有反质子发生器1,尾部设有喷管组件8,中间段包括反质子引出管路2、湮灭装置3、热量转换室5和储气箱6;所述储气箱6固定安装在发动机壳体7的内壁面;所述储气箱6一侧开有引气孔4,所述引气孔4上安装阀门;所述储气箱6内储存氢气;所述储气箱6一侧外壁设有湮灭装置3,所述湮灭装置3一端通过反质子引出管路2与所述反质子发生器1相连接,另一端与热量转换室5相连接;所述发动机壳体7与所述喷管组件8套接。优选地,所述引气孔4上安装阀门,通过阀门的打开与闭合,控制储气箱6内氢气进入热量转换室5的时机,提高能量利用率,增大发动机比冲。优选地,所述引气孔4数量至少为1个,均匀分布,优选地,所述引气孔4数量为4个,均匀分布,使介子与氢气掺混的更加均匀,提高能量转换效率。优选地,所述储气箱6与热量转换室5接触壁面涂有隔热材料,从而允许较高的燃气温度,并避免热量外散,提高能量转换效率。优选地,所述喷管组件8上端采用密封圈进行密封,使系统在高温高压高速气体的流动环境下,气密性得以保证。与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明提供的一种反质子火箭发动机,结构紧凑简单,易装卸;空间利用率高,易维护;安全可靠性高,易推广。在各部组件连接处,采用螺纹或其它方式进行固连,减少了反质子火箭发动机的装卸时间,增加了反质子火箭发动机的强度与刚度。针对各部组件采用模块化设计,可单独对部组件进行维护,从而减少工作量。在储气箱与热量转换室接触壁面涂有隔热材料,从而允许较高的燃气温度,并避免热量外散,提高能量转换效率。在喷管组件上端采用密封圈进行密封,使系统在高温高压高速气体的流动环境下,气密性得以保证。本发明提供的一种反质子火箭发动机,具有比冲高、寿命长、速度快、无污染、效率高等优点,用于深空探测器的姿态控制可显著增加有效载荷质量。附图说明图1为本发明结构示意图。附图标号:1、反质子发生器;2、反质子引出管路;3、湮灭装置;4、引气孔;5、热量转换室;6、储气箱;7、发动机壳体;8、喷管组件。具体实施方式以下结合附图对本发明的实施方式做更详细的说明。参见附图1,一种反质子火箭发动机,包括发动机壳体7,所述发动机壳体7前端安装有反质子发生器1,尾部设有喷管组件8,中间段包括反质子引出管路2、湮灭装置3、热量转换室5和储气箱6;所述储气箱6固定安装在发动机壳体7的内壁面;所述储气箱6一侧开有引气孔4,所述引气孔4上安装阀门;所述储气箱6内储存氢气;所述储气箱6一侧外壁设有湮灭装置3,所述湮灭装置3一端通过反质子引出管路2与所述反质子发生器1相连接,另一端与热量转换室5相连接;所述发动机壳体7与所述喷管组件8套接。进一步地,所述引气孔4上安装阀门,通过阀门的打开与闭合,控制储气箱6内氢气进入热量转换室5的时机。只有在湮灭装置3中发生湮灭反应产生大量介子时,才打开阀门,平时阀门处于关闭状态,若介子不与氢气在热量转换室5内进行能量转换直接从喷管组件8喷出,会损失大量的能量,能量利用率很低,发动机比冲将大大降低,即所产生的推力也大大减少。进一步地,所述引气孔4数量至少为1个,均匀分布。进一步地,所述引气孔4数量为4个,均匀分布,使介子与氢气掺混的更加均匀,提高能量转换效率。进一步地,所述储气箱6与热量转换室5接触壁面涂有隔热材料,从而允许较高的燃气温度,并避免热量外散,提高能量转换效率。进一步地,所述喷管组件8上端采用密封圈进行密封,使系统在高温高压高速气体的流动环境下,气密性得以保证。通过磁场的作用,反质子发生器1中的反质子通过反质子引出管路2,撞击湮灭装置3内的正物质发生湮灭反应并产生大量介子,在进行湮灭反应的同时打开储气箱6上的阀门,将冷氢气释放到热量转换室5内,介子携带着大量热能与氢气在热量转换室内进行能量转换,最终氢气被加热至高温后经喷管组件8处喷出,从而产生推力。以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然,本发明不限于以上实施例,还可以有许多类似的改形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形,均应认为是本发明所要保护的范围。
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