本发明涉及火箭发动机领域，具体涉及一种高效固体混合动力火箭发动机方法及装置。
背景技术：
火箭发动机就是利用冲量原理，自带推进剂、不依赖外界空气的喷气发动。大部分发动机靠排出高温高速尾气来获得推力，固体或液体推进剂（由氧化剂和燃料组成）在燃烧室中高压（10~200bar）燃烧产生尾气。火箭的燃料不管是固体还是液体，在燃烧时，迅速升温，气化，达到两千度到三千度摄氏度，因为受热膨胀，被限制在燃烧室范围内，形成非常大的压力，燃烧的废气向后喷出时，喷出的尾气经过拉瓦尔喷管后速度达到了超音速。随着膨胀，速度增加，压力降低，温度也稍有降低，最后喷出的气体和大气混合，大量热量被浪费掉。
技术实现要素：
本发明克服了上述的缺点，而提供一种高效固体混合动力火箭发动机方法及装置。
为了实现上述目的，本发明的第一个目的是提供一种高效固体混合动力火箭发动机方法，操作方法包括向燃烧室膨胀剂药柱中除了火药之外还添加膨胀剂；所述膨胀剂为固体气化膨胀剂。
优选的，所述操作方法中于火药内层包裹膨胀剂。
优选的，所述操作方法中于火药外层包裹膨胀剂。
优选的，所述操作方法中于火药中均匀拌入膨胀剂细小颗粒。
优选的，所述固体气化膨胀剂为碳酸铵、碳酸氢铵、干冰或冰中的任意一种或两种。
优选的，所述火药为传统火药。
本发明的第二个目的是提供一种高效固体混合动力火箭发动机方法的装置，为外包型，包括燃烧室膨胀剂药柱、尾喷口膨胀剂药柱、火药柱膨胀剂药柱和膨胀剂药柱膨胀剂药柱，所述燃烧室膨胀剂药柱的尾端安装尾喷口膨胀剂药柱，燃烧室膨胀剂药柱的中部水平安装火药柱膨胀剂药柱，火药柱膨胀剂药柱的外表面包裹安装膨胀剂药柱膨胀剂药柱；所述火药柱膨胀剂药柱和膨胀剂药柱膨胀剂药柱安装在燃烧室膨胀剂药柱内并形成密闭空间。
本发明的第三个目的是提供一种高效固体混合动力火箭发动机方法的装置，
为内嵌型，包括燃烧室膨胀剂药柱、尾喷口膨胀剂药柱、火药柱膨胀剂药柱和膨胀剂药柱膨胀剂药柱，所述燃烧室膨胀剂药柱的尾端安装尾喷口膨胀剂药柱，燃烧室膨胀剂药柱的中部水平安装膨胀剂药柱膨胀剂药柱，膨胀剂药柱膨胀剂药柱的外表面包裹安装火药柱膨胀剂药柱；所述火药柱膨胀剂药柱和膨胀剂药柱膨胀剂药柱膨胀剂药柱安装在燃烧室膨胀剂药柱内并形成密闭空间。
本发明的第四个目的是提供一种高效固体混合动力火箭发动机方法的装置，为交替型，包括燃烧室膨胀剂药柱、尾喷口膨胀剂药柱、火药柱膨胀剂药柱和膨胀剂药柱膨胀剂药柱，所述燃烧室膨胀剂药柱的尾端安装尾喷口膨胀剂药柱，燃烧室膨胀剂药柱的中部交替、交叉水平安装火药柱膨胀剂药柱和膨胀剂药柱膨胀剂药柱；所述火药柱膨胀剂药柱和膨胀剂药柱膨胀剂药柱安装在燃烧室膨胀剂药柱内并形成密闭空间。
优选的，所述燃烧室（1）的纵向横截面为圆形、矩形或菱形中的任意一种。
本发明的有益效果是：利用火药燃料热量让膨胀剂吸热膨胀，从而提供更大
的喷射压力。与传统火箭发动机相比，首先，能有效降低工作温段，提高热效
率，改善红外特性，避免对燃烧室喉道的损坏；其次，降低对材料、工艺要求，
材料加工成本降低；再次，碳酸铵、碳酸氢铵、干冰和冰等，储存稳定，容易
加工成型，不易碎裂，分解温度均不高，分解固形物少，环保，无色，无毒，
无害。
附图说明
图1为发明中高效固体混合动力火箭发动机装置的外包型结构示意图。
图2为发明中高效固体混合动力火箭发动机装置的内嵌型结构示意图。
图3为发明中高效固体混合动力火箭发动机装置的交替型结构示意图。
其中，1、燃烧室，2、尾喷口，3、火药柱，4、膨胀剂药柱。
具体实施方式
参见图1，本发明的一实施例是提供一种高效固体混合动力火箭发动机方法的装置，为外包型，包括燃烧室膨胀剂药柱1膨胀剂药柱、尾喷口膨胀剂药柱2膨胀剂药柱、火药柱膨胀剂药柱3膨胀剂药柱和膨胀剂药柱膨胀剂药柱4膨胀剂药柱，燃烧室膨胀剂药柱1膨胀剂药柱的尾端安装尾喷口膨胀剂药柱2膨胀剂药柱，燃烧室膨胀剂药柱1膨胀剂药柱的中部水平安装火药柱膨胀剂药柱3膨胀剂药柱，火药柱膨胀剂药柱3膨胀剂药柱的外表面包裹安装膨胀剂药柱膨胀剂药柱4膨胀剂药柱；火药柱膨胀剂药柱3膨胀剂药柱和膨胀剂药柱膨胀剂药柱4膨胀剂药柱安装在燃烧室膨胀剂药柱1膨胀剂药柱内并形成密闭空间。
参见图2，本发明为本发明的另一实施例提供一种高效固体混合动力火箭发动机方法的装置，为内嵌型，包括燃烧室膨胀剂药柱1膨胀剂药柱、尾喷口膨胀剂药柱2膨胀剂药柱、火药柱膨胀剂药柱3膨胀剂药柱和膨胀剂药柱膨胀剂药柱4膨胀剂药柱，燃烧室膨胀剂药柱1膨胀剂药柱的尾端安装尾喷口膨胀剂药柱2膨胀剂药柱，燃烧室膨胀剂药柱1膨胀剂药柱的中部水平安装膨胀剂药柱膨胀剂药柱4膨胀剂药柱，膨胀剂药柱膨胀剂药柱4膨胀剂药柱的外表面包裹安装火药柱膨胀剂药柱3膨胀剂药柱；火药柱膨胀剂药柱3膨胀剂药柱和膨胀剂药柱膨胀剂药柱膨胀剂药柱4膨胀剂药柱安装在燃烧室膨胀剂药柱1膨胀剂药柱内并形成密闭空间。
参见图3，本发明的再一实施例是提供一种高效固体混合动力火箭发动机方法的装置，为交替型，包括燃烧室膨胀剂药柱1膨胀剂药柱、尾喷口膨胀剂药柱2膨胀剂药柱、火药柱膨胀剂药柱3膨胀剂药柱和膨胀剂药柱膨胀剂药柱4膨胀剂药柱，燃烧室膨胀剂药柱1膨胀剂药柱的尾端安装尾喷口膨胀剂药柱2膨胀剂药柱，燃烧室膨胀剂药柱1膨胀剂药柱的中部交替、交叉水平安装火药柱膨胀剂药柱3膨胀剂药柱和膨胀剂药柱膨胀剂药柱4膨胀剂药柱；火药柱膨胀剂药柱3膨胀剂药柱和膨胀剂药柱膨胀剂药柱4膨胀剂药柱安装在燃烧室膨胀剂药柱1膨胀剂药柱内并形成密闭空间。
其中，上述三个实施例的燃烧室膨胀剂药柱1膨胀剂药柱的纵向横截面为圆形、矩形或菱形中的任意一种。
上述三个实施例中，其高效固体混合动力火箭发动机方法，操作方法包括向燃烧室膨胀剂药柱1膨胀剂药柱中除了火药之外还添加膨胀剂；所述膨胀剂为固体气化膨胀剂；操作方法中于火药内层包裹膨胀剂；操作方法中于火药外层包裹膨胀剂；操作方法中于火药中均匀拌入膨胀剂细小颗粒；固体气化膨胀剂为碳酸铵、碳酸氢铵、干冰或冰中的任意一种或两种；火药为传统火药。当点燃火药后，火药燃烧，放出热量，该热量以辐射热的形式传递至膨胀剂，膨胀剂气化并转化为压力推动火箭运行，在该过程中，以热量传递的手段达到获取更大压力，从而引发喷射速度加快的目的。
相比传统火箭发动机，系统总温段得到降低，装置表面温度降低，对设备材料要求降低，经济成本也得到缩减的同时，固态气化剂环保无污染，更符合可持续化发展要求。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。