固体碳氢燃料混合火箭动力装置

这款混合火箭动力装置主要面向小型探空火箭、业余航天试验、高校航天工程教学实训以及近地小型载荷发射试验场景设计，是兼顾固体燃料存储安全性与液体推力调节灵活性的推进设备，填补了纯固体火箭推力不可调、纯液体火箭结构复杂度高的应用空白，能够为中小型航天试验项目提供可控、安全的动力输出方案。该装置采用固液混合推进架构，以固体碳氢类燃料作为主燃烧能源，搭配液态氧化剂实现燃烧反应，相比传统纯固体火箭发动机，可通过氧化剂供给流量的调节实现推力大小的实时控制，支持推力分级输出与紧急关断操作，大幅提升试验过程中的安全冗余度；相比纯液体火箭发动机，省去了双液体燃料的复杂储供与同步加注系统，整体结构更为紧凑，燃料存储与运输的安全要求更低，更适合小规模试验场景的快速部署使用。在功能设计上，装置顶部集成了氧化剂控制阀组、点火组件与压力监测接口，可实现氧化剂供给通路的通断控制、点火能量的稳定输出以及氧化剂腔压力的实时采集，阀组采用对称布局设计，平衡管路受力同时减少流体阻力；氧化剂输送管路沿主燃料舱外壁平行布置，采用弯管过渡结构适配舱体外形，减少管路占用的径向空间，管路连接位置采用密封结构适配高压工作环境，可稳定承载八百磅每平方英寸级别的氧化剂腔工作压力，避免高压工况下的介质泄漏风险。主燃料舱为长直圆柱构型，作为固体碳氢燃料的装填腔体与主燃烧区域，舱体采用等径设计便于燃料柱的装填与更换，底部集成喷注与喷管衔接结构，可将雾化后的氧化剂均匀注入燃料舱内，与固体燃料充分接触燃烧，高温燃气经尾部喷管加速排出产生推力。外形尺寸上，装置整体为细长立式圆柱构型，径向尺寸紧凑，可适配小型箭体的内部安装空间，轴向长度匹配中小型探空火箭的舱段布局，安装边界可通过顶部法兰与箭体承力结构连接，外壁管路与阀组均不超出径向安装轮廓，不会与箭体内部其他航电、载荷设备产生安装干涉，无需额外设计复杂的避让结构即可完成整箭集成。设计过程中充分考虑了试验场景的使用需求，整体结构采用模块化拆分思路，顶部阀组、燃料舱、尾部喷注结构均可独立拆卸，便于试验后的检查维护与燃料更换，外露管路采用刚性固定结构，可承受发射过程中的过载冲击，避免管路移位引发的供给故障，整体设计在满足推进性能要求的前提下，尽可能简化结构复杂度，降低加工与装配难度，适配非专业航天制造场景的加工实现条件。