电热储能蒸汽火箭.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107487459A(43)申请公布日2017.12.19(21)申请号201610434943.4(22)申请日2016.06.12(71)申请人梅法明地址315700浙江省象山县丹西街道城西路29弄3号203室(72)发明人梅法明(51)Int.Cl.B64G1/40(2006.01)F22B33/00(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图2页(54)发明名称电热储能蒸汽火箭(57)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。CN107487459ACN107487459A权利要求书1/1页1.一种电热储能蒸汽火箭，包括电热储能块(6)、压力控制阀(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水(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。2CN107487459A说明书1/2页电热储能蒸汽火箭技术领域[0001]本发明属于火箭动力系统的技术领域，具体涉及由电能加热水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/cm2)。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块，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，压力控制阀自动打开，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。3CN107487459A说明书2/2页具体实施方式[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，