本發(fā)明涉及用新型發(fā)動(dòng)機(jī)的四種高速飛行器,屬于超音速客機(jī)、高超音速無(wú)人機(jī)、水平起落運(yùn)載火箭、經(jīng)濟(jì)適用運(yùn)載火箭等高速飛行器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
民航客機(jī)一般在10km高度以馬赫數(shù)0.85巡航。由英法的″協(xié)和″和前蘇聯(lián)的″圖144″構(gòu)成的第一代超音速客機(jī),在15-18km高度以馬赫數(shù)2.02-2.35巡航。軍用飛機(jī)還可以飛得高些和快些。航空技術(shù)的發(fā)展方向是使飛機(jī)飛得更好更高更快。
運(yùn)載火箭有很多優(yōu)點(diǎn),已成功地把衛(wèi)星、飛船、空間站等送入太空。但是,運(yùn)載火箭存在一次性使用不經(jīng)濟(jì)的缺點(diǎn)。另外,重載氧化劑使得火箭的尺寸和質(zhì)量大。沒(méi)有產(chǎn)生升力的機(jī)翼,需要的發(fā)動(dòng)機(jī)推力大。再加上液氧液氫和液氧煤油的燃燒溫度高達(dá)3250-3400℃,加大了重型運(yùn)載火箭及其大推力發(fā)動(dòng)機(jī)的研制難度。航天技術(shù)的發(fā)展方向包括多次重復(fù)使用和減少研制難度。
美國(guó)一家公司正在研制用來(lái)發(fā)射火箭和衛(wèi)星的世界最大飛機(jī)。航空航天結(jié)合一體也是重要的技術(shù)發(fā)展方向。這種飛機(jī)的翼展長(zhǎng)達(dá)117m,但發(fā)射到大橢圓軌道的衛(wèi)星質(zhì)量只有6100kg。
針對(duì)以上情況并考慮到飛機(jī)和火箭都與發(fā)動(dòng)機(jī)密切相關(guān),本人首先進(jìn)行了發(fā)動(dòng)機(jī)的研究發(fā)明。提出了重復(fù)使用次數(shù)可大幅度增加到100-200次或更多次的四種新型火箭發(fā)動(dòng)機(jī),相關(guān)的中國(guó)專利授權(quán)為ZL201320842845.6、ZL201410071973.4、ZL201410246890.4和ZL201510012558.6。還提出了工作高度可較多增加到20-50km的四種新型渦扇發(fā)動(dòng)機(jī),是用新型火箭發(fā)動(dòng)機(jī)(擠壓式)作為航空渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的加力燃燒室,中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01510725064.2和201610326598.2,國(guó)際申請(qǐng)?zhí)朠CT/CN 2016/00335。
這些獨(dú)特的發(fā)動(dòng)機(jī)與現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)在結(jié)構(gòu)上大同小異,好的技術(shù)繼承性利于開(kāi)發(fā)應(yīng)用。尤其是幾種新型發(fā)動(dòng)機(jī)組合使用更好。由此產(chǎn)生本發(fā)明的四種高速飛行器。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)飛機(jī)需要飛得更高更快及運(yùn)載火箭需要多次重復(fù)使用和減少研制難度,為了解決這些問(wèn)題,本發(fā)明對(duì)本人提出的幾種新型發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行組合使用,提出四種高速飛行器。
本發(fā)明一種用新型發(fā)動(dòng)機(jī)組合的超音速客機(jī),由機(jī)鼻、機(jī)身、機(jī)尾、前三角形翼、三角形翼、操縱面、垂直安定面、垂直操縱面、前起落架和主起落架組成。三角形翼下面后部?jī)?nèi)側(cè)安裝2臺(tái)或4臺(tái)無(wú)富氧氣渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)(長(zhǎng)加力燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī))。三角形翼下面后部外側(cè)安裝2臺(tái)加力燃燒室進(jìn)富氧氣渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)(串聯(lián)式渦輪火箭組合發(fā)動(dòng)機(jī))。機(jī)尾內(nèi)設(shè)置1臺(tái)超音速客機(jī)用火箭發(fā)動(dòng)機(jī)(70-75%過(guò)氧化氫/煤油發(fā)動(dòng)機(jī))。兩種渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)是在15-18km以上高度爬升時(shí)用加力工況和其它高度狀況用非加力工況?;鸺l(fā)動(dòng)機(jī)只是在28-35km高度爬升并加速到馬赫數(shù)3-4時(shí)工作不超過(guò)5分鐘。小的前三角形翼和后面的三角形翼相組合并成一體。機(jī)身的殼體采用碳纖維增強(qiáng)復(fù)合、鈦合金等輕質(zhì)耐熱材料。除可用一般的窄體機(jī)身外,一種機(jī)身為圓柱體。機(jī)鼻是固定式,借助攝像頭和顯示屏可彌補(bǔ)駕駛員視角的不足。
以上超音速客機(jī)可以不設(shè)置火箭發(fā)動(dòng)機(jī),依靠2臺(tái)或4臺(tái)無(wú)富氧氣渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)和2臺(tái)加力燃燒室進(jìn)富氧氣渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)到23-28km高度和達(dá)到馬赫數(shù)2.5-3。
以上超音速客機(jī)可以既不設(shè)置火箭發(fā)動(dòng)機(jī)又不設(shè)置加力燃燒室進(jìn)富氧氣渦扇發(fā)動(dòng)機(jī),依靠4臺(tái)或6臺(tái)無(wú)富氧氣渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)到20-23km高度和達(dá)到馬赫數(shù)2-2.5。
本發(fā)明一種新型組合動(dòng)力高超音速無(wú)人機(jī),由尖機(jī)鼻、機(jī)身、機(jī)尾、前三角形翼、三角形翼、操縱面、雙斜安定面、雙斜操縱面、前起落架和主起落架組成。三角形翼下面中間安裝2-6臺(tái)兩處進(jìn)富氧氣渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。機(jī)尾內(nèi)設(shè)置2臺(tái)雙向搖擺的70-79%過(guò)氧化氫/液氫火箭發(fā)動(dòng)機(jī)或超音速客機(jī)用火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。兩處進(jìn)富氧氣渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)有在15-18km以下高度的非加力工況和在15-28km高度爬升的加力燃燒室進(jìn)富氧氣加力工況,還有在28-40km高度爬升的進(jìn)氣道和加力燃燒室兩處進(jìn)富氧氣的加力工況。火箭發(fā)動(dòng)機(jī)只是在40-50km高度爬升和加速到馬赫數(shù)5-7時(shí)工作不超過(guò)10分鐘。小的前三角形翼和后面的三角形翼相組合并成一體。機(jī)身的殼體采用碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。機(jī)身為圓柱體。
以上高超音速無(wú)人機(jī)可以不設(shè)置火箭發(fā)動(dòng)機(jī),依靠2-6臺(tái)兩處進(jìn)富氧氣渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)到35-40km高度和達(dá)到馬赫數(shù)5。
本發(fā)明一種水平起落組合動(dòng)力雙箭體火箭,由大三角形翼、操縱面、雙箭體、雙垂直安定面、雙垂直操縱面、前起落架和主起落架組成。雙箭體包括箭頭、箭艙、液氫箱艙、過(guò)氧化氫箱艙、富氧氣供應(yīng)系統(tǒng)艙、主起落架艙和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)艙。大三角形翼上面后部中間安裝6-12臺(tái)全程工作的加力燃燒室進(jìn)富氧氣渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)(串聯(lián)式渦輪火箭組合發(fā)動(dòng)機(jī))或兩處進(jìn)富氧氣渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)?;鸺l(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)安裝1-4臺(tái)主要在28km或40km以上高度工作的70-79%過(guò)氧化氫/液氫火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。大三角形翼下面中央有1個(gè)釋放后點(diǎn)火的吊掛火箭或?qū)椉捌渌仗祜w行器。
需要說(shuō)明的是:按照煤油箱設(shè)置在機(jī)翼內(nèi)的慣例,以上三種高速飛行器的大三角形翼、三角形翼和前三角形翼內(nèi)也設(shè)置煤油箱。
本發(fā)明一種用新型火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)適用運(yùn)載火箭,由4個(gè)助推火箭、1個(gè)一級(jí)火箭和1個(gè)二級(jí)火箭組成。每個(gè)帶垂直安定面的助推火箭使用1-4臺(tái)70-79%過(guò)氧化氫/煤油高壓補(bǔ)燃火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。比液氧液氫火箭體積縮小一倍左右的一級(jí)火箭使用2臺(tái)雙向搖擺或4臺(tái)單向搖擺的切換燃料火箭發(fā)動(dòng)機(jī)或70-79%過(guò)氧化氫/液氫火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。體積同樣縮小的二級(jí)火箭使用2臺(tái)雙向搖擺的70-79%過(guò)氧化氫/液氫火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。
以上四種高速飛行器都用到無(wú)毒可儲(chǔ)存的中等濃度70-79%過(guò)氧化氫。這種優(yōu)點(diǎn)多的氧化劑無(wú)毒無(wú)色無(wú)氣味,腐蝕性較低,安全性較高,冰點(diǎn)低達(dá)-40--25℃,沸點(diǎn)高達(dá)125-131℃,密度高達(dá)1.287-1.330g/cm3,最高分解溫度只有322-485℃,再生冷卻溫升一般只有20-30℃,價(jià)格較便宜。這種氧化劑與煤油和液氫燃料的燃燒溫度大幅度降低到1956-2276℃,為火箭發(fā)動(dòng)機(jī)及渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)加力燃燒室重復(fù)使用100-200次或更多次創(chuàng)造了條件。雖然由此使比沖降低較多,但密度比沖不低甚至反而高,因而使火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的推進(jìn)性能降低有限,仍符合使用要求。
以上水平起落組合動(dòng)力雙箭體火箭的富氧氣供應(yīng)系統(tǒng)艙內(nèi)設(shè)有富氧氣供應(yīng)系統(tǒng),由增壓氣瓶、氣閥門、減壓器、過(guò)氧化氫箱、液閥門、蛇形管換熱器、加力燃燒室再生冷卻通道、第一液閥門、第一反應(yīng)器、富氧氣管、第二液閥門、第二反應(yīng)器、氣水分離器、氧氣管和水管組成。第一反應(yīng)器和第二反應(yīng)器是用純銀網(wǎng)催化床催化分解70-79%過(guò)氧化氫生成富氧氣的裝置。富氧氣管向加力燃燒室供應(yīng)燃燒用富氧氣。蛇形管換熱器的蛇形管內(nèi)流過(guò)的是70-79%過(guò)氧化氫或液氫,蛇形管外流過(guò)的是溫度為322-485℃的富氧氣。經(jīng)過(guò)蛇形管換熱器降溫的富氧氣成為由氧氣、水蒸汽和水組成的氣液兩相流。
以上富氧氣供應(yīng)系統(tǒng)的氣水分離器,由分離室壁、連接氧氣管的頂蓋、連接水管的水收集室、集合器和進(jìn)氣管組成。降溫后的富氧氣經(jīng)過(guò)進(jìn)氣管、集合器和分離室壁上的切向孔進(jìn)入氣水分離器內(nèi)。在離心力作用下甩出的液態(tài)水沿分離室壁內(nèi)表面流向下部水收集室內(nèi),通過(guò)水管流到兩處進(jìn)富氧氣渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的主燃燒室以控制燃燒溫度。含有少量水蒸汽的氧氣則從氧氣管流向兩處進(jìn)富氧氣渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣道并可用作過(guò)氧化氫箱的增壓用氣。
以上富氧氣供應(yīng)系統(tǒng)也可用于乘員和乘客的生命維持和生活,從氧氣管流出的一部分氧氣可供給氣源系統(tǒng)作為人的呼吸用氣,從水管流出的一部分水可作為人的生活用水。
本發(fā)明用新型發(fā)動(dòng)機(jī)的四種高速飛行器的有益效果和優(yōu)點(diǎn)是:
1.飛機(jī)能夠飛得更高更快。用新型發(fā)動(dòng)機(jī)組合的超音速客機(jī),能在20-35km高度以馬赫數(shù)2-4巡航,可以滿足洲際飛行時(shí)間縮短1-2倍的要求。新型組合動(dòng)力高超音速無(wú)人機(jī),能使飛行高度達(dá)到35-50km和馬赫數(shù)高達(dá)5-7。
2.火箭能夠多次重復(fù)使用和提高運(yùn)載能力。水平起落組合動(dòng)力雙箭體火箭,在釋放吊掛火箭后,返回著陸和再用。這種火箭比世界最大飛機(jī)有大得多的推力、飛行高度和飛行速度,可達(dá)28-50km高度和馬赫數(shù)4-7。因而在翼展只小不大的前提下,可使發(fā)射的衛(wèi)星等有效載荷質(zhì)量增加數(shù)倍,低軌道運(yùn)載能力能達(dá)20000-60000kg或更大。
3.火箭能夠減少研制難度和經(jīng)濟(jì)適用。用新型火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)適用運(yùn)載火箭,把三種多次重復(fù)使用的新型火箭發(fā)動(dòng)機(jī)改作一次性使用,提高了動(dòng)力裝置的可靠性和降低研制難度。大的推進(jìn)劑密度使一、二級(jí)火箭體積約縮小一倍,利于縮短火箭研制周期和提高經(jīng)濟(jì)性。采用質(zhì)量含量95.5-100%的無(wú)毒可儲(chǔ)存推進(jìn)劑(只有4-4.5%的液氫是無(wú)毒不可儲(chǔ)存燃料),提高了火箭的適用性,便于研制載人登火星巨型運(yùn)載火箭和液體戰(zhàn)略導(dǎo)彈。
4.四種高速飛行器都采用圓柱形機(jī)身或箭體,不僅改善結(jié)構(gòu)受力,而且便于制造。另外,前三種飛行器的最大馬赫數(shù)與最大飛行高度的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù),是參照等動(dòng)壓原則給出并充分考慮到實(shí)現(xiàn)可能,這使機(jī)身或箭體和機(jī)翼的結(jié)構(gòu)受力不太大及氣動(dòng)摩擦發(fā)熱比較均衡。
5.前三種高速飛行器的各三角形機(jī)翼選用適當(dāng)?shù)谋砻娣e和后掠角,就能使起落狀況及亞音速爬升和下降軌跡盡量向現(xiàn)有民航客機(jī)看齊,并使這些飛行器在12km以上高度突破音障時(shí)減少飛行阻力。
6.研制四種高速飛行器都是費(fèi)人力財(cái)力和時(shí)間的系統(tǒng)工程,需經(jīng)過(guò)全面論證和精心規(guī)劃設(shè)計(jì)。共用到本人提出的同一系列八種新型發(fā)動(dòng)機(jī)中的七種,發(fā)動(dòng)機(jī)要先行。這些飛行器及其發(fā)動(dòng)機(jī)的開(kāi)發(fā)研制會(huì)取得好的創(chuàng)新成果。
本發(fā)明用新型發(fā)動(dòng)機(jī)的四種高速飛行器是具有航空航天結(jié)合一體特點(diǎn)的飛行器和發(fā)動(dòng)機(jī),可用作第二代超音速客機(jī)、先期太空旅游飛機(jī)、多用途高速無(wú)人機(jī)等,還可用作發(fā)射載人登月登火星飛船、空間站、同步軌道衛(wèi)星、近地軌道衛(wèi)星、航天飛機(jī)、空天飛機(jī)、太空旅游飛機(jī)和其它飛行器的運(yùn)載火箭。
附圖說(shuō)明
圖1是一種用新型發(fā)動(dòng)機(jī)組合的超音速客機(jī)簡(jiǎn)圖
圖1-1是正視圖
圖1-2是側(cè)視圖
圖1-3是仰視圖
圖2是一種新型組合動(dòng)力高超音速無(wú)人機(jī)簡(jiǎn)圖
圖2-1是正視圖
圖2-2是側(cè)視圖
圖2-3是仰視圖
圖3是一種水平起落組合動(dòng)力雙箭體火箭簡(jiǎn)圖
圖3-1是正視圖
圖3-2是側(cè)視圖
圖3-3是仰視圖
圖3-4是雙箭體內(nèi)部各艙劃分圖
圖4是一種用新型火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)適用運(yùn)載火箭簡(jiǎn)圖
圖5是富氧氣供應(yīng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖
圖6是氣水分離器簡(jiǎn)圖
圖6-1是正視圖
圖6-2是圖6-1的A-A剖面圖
具體實(shí)施方案
圖1至圖6是本發(fā)明用新型發(fā)動(dòng)機(jī)的四種高速飛行器的優(yōu)選實(shí)施例。
如圖1所示,一種用新型發(fā)動(dòng)機(jī)組合的超音速客機(jī),由機(jī)鼻1、機(jī)身2、機(jī)尾3、前三角形翼4、三角形翼5、操縱面6、垂直安定面7、垂直操縱面8、前起落架9和主起落架10組成。三角形翼5下面后部?jī)?nèi)側(cè)安裝2臺(tái)或4臺(tái)無(wú)富氧氣渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)(長(zhǎng)加力燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī))11,三角形翼5下面后部外側(cè)安裝2臺(tái)加力燃燒室進(jìn)富氧氣渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)(串聯(lián)式渦輪火箭組合發(fā)動(dòng)機(jī))12,機(jī)尾3內(nèi)設(shè)置1臺(tái)超音速客機(jī)用火箭發(fā)動(dòng)機(jī)(70-75%過(guò)氧化氫/煤油發(fā)動(dòng)機(jī))13。無(wú)富氧氣渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)11和加力燃燒室進(jìn)富氧氣渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)12是在15-18km以上高度爬升時(shí)用加力工況和其它高度狀況用非加力工況,超音速客機(jī)用火箭發(fā)動(dòng)機(jī)13只是在28-35km高度爬升并加速到馬赫數(shù)3-4時(shí)工作不超過(guò)5分鐘。小的前三角形翼4和后面的三角形翼5相組合并成一體。機(jī)身2的殼體14采用碳纖維增強(qiáng)復(fù)合、鈦合金等輕質(zhì)耐熱材料。機(jī)身2為圓柱體。機(jī)鼻1是固定式。
用新型發(fā)動(dòng)機(jī)組合的超音速客機(jī),取消設(shè)置超音速客機(jī)用火箭發(fā)動(dòng)機(jī)13,依靠2臺(tái)或4臺(tái)無(wú)富氧氣渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)11和2臺(tái)加力燃燒室進(jìn)富氧氣渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)12推進(jìn)到23-28km高度和達(dá)到馬赫數(shù)2.5-3。
用新型發(fā)動(dòng)機(jī)組合的超音速客機(jī),取消設(shè)置超音速客機(jī)用火箭發(fā)動(dòng)機(jī)13并把加力燃燒室進(jìn)富氧氣渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)12換成無(wú)富氧氣渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)11,依靠4臺(tái)或6臺(tái)無(wú)富氧氣渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)11推進(jìn)到20-23km高度和達(dá)到馬赫數(shù)2-2.5。
如圖2所示,一種新型組合動(dòng)力高超音速無(wú)人機(jī),由尖機(jī)鼻15、機(jī)身2、機(jī)尾3、前三角形翼4、三角形翼5、操縱面6、雙斜安定面16、雙斜操縱面17、前起落架9和主起落架10組成。三角形翼5下面后部中間安裝2-6臺(tái)兩處進(jìn)富氧氣渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)18,機(jī)尾內(nèi)設(shè)置2臺(tái)雙向搖擺的70-79%過(guò)氧化氫/液氫火箭發(fā)動(dòng)機(jī)19或超音速客機(jī)用火箭發(fā)動(dòng)機(jī)13。兩處進(jìn)富氧氣渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)18有在15-18km以下高度的非加力工況和在15-28km高度爬升的加力燃燒室進(jìn)富氧氣加力工況以及在28-40km高度爬升的進(jìn)氣道和加力燃燒室兩處進(jìn)富氧氣的加力工況,70-79%過(guò)氧化氫/液氫火箭發(fā)動(dòng)機(jī)19或超音速客機(jī)用火箭發(fā)動(dòng)機(jī)13只是在40-50km高度爬升和加速到馬赫數(shù)5-7時(shí)工作不超過(guò)10分鐘。小的前三角形翼4和后面的三角形翼5相組合并成一體。機(jī)身2的殼體14采用碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。機(jī)身2為圓柱體。
新型組合動(dòng)力高超音速無(wú)人機(jī),取消設(shè)置70-79%過(guò)氧化氫/液氫火箭發(fā)動(dòng)機(jī)19或超音速客機(jī)用火箭發(fā)動(dòng)機(jī)13,依靠2-6臺(tái)兩處進(jìn)富氧氣渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)18推進(jìn)到35-40km高度和達(dá)到馬赫數(shù)5。
如圖3所示,一種水平起落組合動(dòng)力雙箭體火箭,由大三角形翼20、操縱面6、雙箭體21、雙垂直安定面22、雙垂直操縱面23、前起落架9和主起落架10組成。雙箭體21包括箭頭24、箭艙25、液氫箱艙26、過(guò)氧化氫箱艙27、富氧氣供應(yīng)系統(tǒng)艙28、主起落架艙29和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)艙30。大三角形翼20上面后部中間安裝6-12臺(tái)全程工作的加力燃燒室進(jìn)富氧氣渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)(串聯(lián)式渦輪火箭組合發(fā)動(dòng)機(jī))12或兩處進(jìn)富氧氣渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)18,火箭發(fā)動(dòng)機(jī)艙30內(nèi)安裝1-4臺(tái)主要在28km或40km以上高度工作的70-79%過(guò)氧化氫/液氫火箭發(fā)動(dòng)機(jī)19。大三角形翼20下面中央有1個(gè)釋放后點(diǎn)火的吊掛火箭31。
如圖4所示,一種用新型火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)適用運(yùn)載火箭,由4個(gè)助推火箭32、1個(gè)一級(jí)火箭33和1個(gè)二級(jí)火箭34組成。每個(gè)帶垂直安定面7的助推火箭32使用1-4臺(tái)70-79%過(guò)氧化氫/煤油高壓補(bǔ)燃火箭發(fā)動(dòng)機(jī)35,比液氧液氫火箭體積縮小1倍的一級(jí)火箭33使用2臺(tái)雙向搖擺或4臺(tái)單向搖擺的切換燃料火箭發(fā)動(dòng)機(jī)36或70-79%過(guò)氧化氫/液氫火箭發(fā)動(dòng)機(jī)19,體積同樣縮小的二級(jí)火箭34使用2臺(tái)雙向搖擺的70-79%過(guò)氧化氫/液氫火箭發(fā)動(dòng)機(jī)19。
如圖5所示,水平起落組合動(dòng)力雙箭體火箭的富氧氣供應(yīng)系統(tǒng)艙28內(nèi)設(shè)有富氧氣供應(yīng)系統(tǒng)是由增壓氣瓶37、氣閥門38、減壓器39、過(guò)氧化氫箱40、液閥門41、蛇形管換熱器42、加力燃燒室再生冷卻通道43、第一液閥門44、第一反應(yīng)器45、富氧氣管46、第二液閥門47、第二反應(yīng)器48、氣水分離器49、氧氣管50和水管51組成。第一反應(yīng)器45和第二反應(yīng)器48是用純銀網(wǎng)催化床催化分解70-79%過(guò)氧化氫生成富氧氣的裝置。富氧氣管46向加力燃燒室供應(yīng)燃燒用富氧氣。蛇形管換熱器42的蛇形管52內(nèi)流過(guò)的是70-79%過(guò)氧化氫或液氫和蛇形管52外流過(guò)的是溫度為322-485℃的富氧氣。
如圖6所示,水平起落組合動(dòng)力雙箭體火箭的富氧氣供應(yīng)系統(tǒng)的氣水分離器49是由分離室壁53、連接氧氣管50的頂蓋54、連接水管51的水收集室55、集合器56和進(jìn)氣管57組成,降溫后的富氧氣通過(guò)進(jìn)氣管57、集合器56和分離室壁53上的切向孔58進(jìn)入氣水分離器49內(nèi)分離成氣體和水,氣體從氧氣管50流向兩處進(jìn)富氧氣渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)18的進(jìn)氣道并可用作過(guò)氧化氫箱的增壓用氣,水通過(guò)水管51流到兩處進(jìn)富氧氣渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)18的主燃燒室以控制燃燒溫度。
水平起落組合動(dòng)力雙箭體火箭的富氧氣供應(yīng)系統(tǒng)可用于乘員的生命維持和生活,從氧氣管(50)流出的一部分氧氣可供給氣源系統(tǒng)作為人的呼吸用氣,從水管(51)流出的一部分水可作為人的生活用水。