电热储能蒸汽火箭

申请号 CN201610434943.4 申请日 2016-06-12 公开(公告)号 CN107487459A 公开(公告)日 2017-12-19
申请人 梅法明; 发明人 梅法明;
摘要 本 发明 涉及一种电热储能 蒸汽 火箭。其技术原理是:电加热火箭内部的电热储能 块 ,再由电热储能块加热 水 ,水温升高直到产生高温高压的水蒸汽。蒸汽达到设定的压 力 值时,压力控制 阀 打开,水蒸汽由喷管排出并产生动力推动火箭发射。火箭离地升空,即脱落并中断电源(也可在空中中断电源并分离电源线)。电热储能块在火箭升空后,依然散发热量加热水温,产生大量高温高压的水蒸汽,直到将火箭推升到预定高度。
权利要求

1.一种电热储能蒸汽火箭,包括电热储能(6)、压控制(2)、电源连接器(7)、蒸汽喷管(8),其特征是电源给电热储能块(6)输送能量并产生热量,电热储能块(6)升温并加热其周围的(5),产生高温高压的蒸气(4)。高压蒸汽达到设定压力值时,压力控制阀(2)自动打开,蒸汽经蒸汽喷管(8)喷出。
2.根据权利要求1所述的一种电热储能蒸汽火箭,其特征是当火箭升空时,电源连接器(7)分离,电源中断。火箭箭体(1)与火箭底坐(9)分离。
3.根据权利要求1所述的一种电热储能蒸汽火箭,其特征是当火箭升空时,电源线联接电源一起升空。到达预定高度后,电源线由电源连接器辅助装置(11)辅助分离及辅助降落,并回收再利用。

说明书全文

电热储能蒸汽火箭

技术领域

[0001] 本发明属于火箭动系统的技术领域,具体涉及由电能加热产生高温高压的水蒸汽,以极高的速度从喷管排出从而产生动力推动火箭发射。

背景技术

[0002] 现代火箭的动力系统,通常是由固体或液体的化学推进剂燃烧产生热气,通过喷口喷出气流,推动火箭升空。这种由发动机燃烧化学燃料推动火箭的动力系统,其结构复杂、造价高、而且火箭自身负重大。在生产、安装、调试等过程中工艺复杂。所使用的化学推进剂均为矿物燃料,非再生性循环能源,有的燃料存在剧毒,发射时会造成严重污染,在生产、运输及储存过程中都存在污染环境的安全隐患。因此该动力系统类型的火箭,总体成本高、费用大。不利于实现低成本、大推力、无污染以及可以重复使用的运载火箭的设计要求。
[0003] 目前电能是应用于各个领域的主要能源。利用电能加热水产生高温高压的水蒸汽的技术也非常成熟。其结构简单、成本低、环保无污染。而且高温高压的水蒸汽所产生的推2
进力也非常大。如当饱和水蒸汽达260℃时,其产生的推力就达47.87(kg/cm )。当100吨的火箭起飞质量,只要设计火箭喷管截面积达到2200cm2(相当于1个直径53厘米的喷管)即可推动其升空。

发明内容

[0004] 本发明的电热储能蒸汽火箭动力系统,适用于一级大推力火箭的动力系统。无需发动机及燃料,只需用电与水即可发射火箭。其原理主要是由电加热火箭内部的电热储能,再由电热储能块加热水,使其水温不断的升高,直到产生高温高压的水蒸汽。当水蒸汽达到设定的温度及压力值时,压力控制自动打开,水蒸汽由喷管排出并产生动力推动火箭发射。火箭离地升空,即脱离并中断电源(也可设计火箭升至数千米或更高的空中后中断电源并脱落电源线)。此时电热储能块内部温度将高达近1000℃或更高的设计温度。在火箭升空数分钟内,电热储能块持续不断的散发热量,并产生大量高温高压的水蒸汽,直至将火箭推升到预定高度。随后与二级火箭分离,并完成运载任务。
[0005] 本发明相对于其它大推力火箭动力系统,其优势在于结构简单、生产制造方便、火箭自身负重小、载荷力大、能源使用效率高、环保无污染。因此造价低、成本费用小、经济效益高。附图说明
[0006] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0007] 图1是电热储能蒸汽火箭构造示意图
[0008] 图2是电热储能蒸汽火箭带电源线升空的构造示意图
[0009] 图中:1.火箭箭体,2.压力控制阀,3.蒸汽出气孔,4.蒸汽,5.水,6.电热储能块,7.电源连接器,8.蒸汽喷管,9.火箭底坐,10.电源线,11.电源连接器辅助装置。

具体实施方式

[0010] 在图1中,电热储能块(6)通过电源线(10)接通电源加热,电热储能块(6)温度升高加热其周围的水(5)。水温升高产生大量的水蒸汽(4)。当水蒸汽达到设定的压力时,压力控制阀(2)自动打开。蒸汽经出气孔(3)流出,通过蒸汽喷管(8)喷出蒸气,并生产推动力,推动火箭升空。火箭箭体(1)与火箭底坐(9)分离,同时电源连接器(7)分离并中断电源连接。但此时电热储能块(6)内部的温度将高达近1000℃或更高的设定温度。在火箭升空后,数分钟内依然稳定的加热水温。并不停的产生大量高温高压的水蒸汽,直到将火箭推升至预定高度及完成运载任务。
[0011] 在图2中所示实施例与上述图1的实施例同理。其主要是为了增加火箭能量的供应,延长供电时间,使火箭的运载能力更强,以便于到达更高的空间高度。因此在火箭升空后,电源线连接电源继续供电。在到达数千米或更高的预定空间高度中断电源并脱落电源线。电源线由电源连接器辅助装置(11)辅助分离及辅助降落回地面,并回收再利用。
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