本发明属于动力工程技术领域，具体涉及一种非燃式相变换热推力装置。
背景技术：
现有火箭推力技术已经十分成熟，可以遂行各种人类活动，但相对多样化的需求而言，其不足也是明显的，诸如技术复杂、工业生产链条很长、特殊工艺特殊材料较多、保障任务重、成本高，污染环境，在遂行一些特殊任务时，其经济性不足，诸如，大规模空中布雷、对付大量“低空、小、慢”目标、大规模人工降雨、在低空遂行大规模抛撒任务(如金属箔片)、布放空中侦查器材等。
现有人工降雨技术由于大量使用干冰，汽化后的二氧化碳对于大气环境是不利的(温室效应增强)，而且发射使用的火药对环境造成严重污染。
技术实现要素：
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：针对低空的生产活动或防务目的，如何提供一种低成本且环保的推进技术手段。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供一种非燃式相变换热推力装置，其包括：喷管1、导流板2、喷口3、尾舵4、螺旋管5、电热管6、堵盖7、冷舱8、注液管9、活塞10、载荷舱11、雷管12、定时装置13、炸药14、贮筒15、头罩16、型料17、尾挡18、挡圈19、第一螺堵20、第二螺堵21、第三螺堵22、热舱23、节流阀25、节流杆26、簧片27、出管28、注口29、电热接头30、密封圈31、出液口32。
其中，所述喷管1和热舱23连接，导流板2与喷管1固连；尾舵4均匀分布安装在热舱23外围，热舱23与冷舱8固连，冷舱8与载荷舱11固连，载荷舱11与头罩16固连，连接方式包括断隔螺、销轴、铆接。
其中，所述喷管1和热舱23用防松螺钉连接。
其中，所述注液管9一端固定在冷舱8的盖板上，另一端固定在冷舱8的底板上；螺旋管5和电热管6固装于热舱23内，雷管12、定时装置13、炸药14、贮筒15固装于载荷舱11内；节流阀25安装在冷舱8和热舱23的堵盖7之间。
其中，所述热舱23内壁涂覆绝热耐高温涂层。
其中，所述冷舱8内壁和活塞10表面涂覆绝热耐低温涂层。
其中，所述热舱23内由注口29注入高沸点高热容低密度液体，注满后封住注口29；冷舱8内由第二螺堵21处的管口注入液氮，注满后旋紧第二螺堵21；活塞10和冷舱8端盖之间的空间由第三螺堵22处的管口注入液氦，注满后旋紧第三螺堵22；液氦在环境热量影响下汽化，汽化后的高压氦气推动活塞10运动，从而压缩冷舱8内的液氮通过节流阀25进入热舱23内的螺旋管5，螺旋管5把热舱23内的液体热量传递给液氮，液氮受热后迅速汽化，通过喷口3喷出，喷出的高压氮气在导流板2作用下，通过喷管1产生推力，导流板2的作用是减少紊流的形成，提高冲量水平。
其中，所述节流阀25用于控制冷舱8内的液氮进入热舱23，液氮流经出管28、节流杆26的节流口A方向与出管28的轴线平行时，节流阀25导通，节流杆26的节流口A方向与出管28的轴线垂直时，节流阀25截止；簧片27用于节流杆26的周向定位；所述密封圈31用于密封液氮；节流杆26的定位环B用于节流杆26的轴向定位，开口槽C用于使用工具旋转节流杆26；电热接头30用于接通电源给电热管6通电，从而加热热舱23内的液体。
其中，所述载荷舱11的作用是运载空中布放器材。
其中，在人工降雨的情况下，
贮筒15置于载荷舱11内，贮筒15内注入液氮，尾挡18用于封住贮筒15，挡圈19置于载荷舱11的环形槽内，用于尾挡18的定位；雷管12一端与尾挡18相连，另一端与定时装置13相连，定时装置13与炸药14相连，炸药14外面套一型料17；定时装置13、雷管12用于引爆炸药14及液氮，型料17在爆炸后用于产生凝结核，液氮在爆炸后迅速汽化，大量吸收周围热量，从而使水汽遇冷凝结。
当载荷舱11用于布放包括空中浮雷、金属箔片、侦查器材、空气采样的其他器材，可以利用爆炸索实现载荷舱11与其他部件的分离；根据载荷用途、重量、高度确定总冲量，根据总冲量计算冷舱8内液氮的注入量，根据液氮汽化吸热的多少计算高温液体的体积；由于速度低于火箭，气动加热程度及气动挠度比火箭要缓和，因此，外部表面处理及总体结构强度的实现成本低于火箭。
(三)有益效果
与现有技术相比较，本发明具备如下有益效果：
1)技术集成度较为简约，研制、保障任务轻松；
2)成本低廉，在大规模使用时经济性突出；
3)对环境无污染，在制造、装调、使用各环节体现绿色理念。
附图说明
图1是本发明结构组成示意图；
图2是局部结构图；
图3是节流阀结构图；
图4是节流杆结构图；
图5是挡圈结构图；
图6是前端内部结构图
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
为解决上述技术问题，本发明提供一种非燃式相变换热推力装置，如图1至图6所示，其包括：喷管1、导流板2、喷口3、尾舵4、螺旋管5、电热管6、堵盖7、冷舱8、注液管9、活塞10、载荷舱11、雷管12、定时装置13、炸药14、贮筒15、头罩16、型料17、尾挡18、挡圈19、第一螺堵20、第二螺堵21、第三螺堵22、热舱23、节流阀25、节流杆26、簧片27、出管28、注口29、电热接头30、密封圈31、出液口32。
图4中节流杆的特征A是节流口A、特征B是定位环B、特征C是开口槽C。
其中，所述喷管1和热舱23连接，导流板2与喷管1固连；尾舵4均匀分布安装在热舱23外围，热舱23与冷舱8固连，冷舱8与载荷舱11固连，载荷舱11与头罩16固连，连接方式包括断隔螺、销轴、铆接。
其中，所述喷管1和热舱23用防松螺钉连接。
其中，所述注液管9一端固定在冷舱8的盖板上，另一端固定在冷舱8的底板上；螺旋管5和电热管6固装于热舱23内，雷管12、定时装置13、炸药14、贮筒15固装于载荷舱11内；节流阀25安装在冷舱8和热舱23的堵盖7之间。
其中，所述热舱23内壁涂覆绝热耐高温涂层。
其中，所述冷舱8内壁和活塞10表面涂覆绝热耐低温涂层。
其中，所述热舱23内由注口29注入高沸点高热容低密度液体，注满后封住注口29；冷舱8内由第二螺堵21处的管口注入液氮，注满后旋紧第二螺堵21；活塞10和冷舱8端盖之间的空间由第三螺堵22处的管口注入液氦，注满后旋紧第三螺堵22；液氦在环境热量影响下汽化，汽化后的高压氦气推动活塞10运动，从而压缩冷舱8内的液氮通过节流阀25进入热舱23内的螺旋管5，螺旋管5把热舱23内的液体热量传递给液氮，液氮受热后迅速汽化，通过喷口3喷出，喷出的高压氮气在导流板2作用下，通过喷管1产生推力，导流板2的作用是减少紊流的形成，提高冲量水平。
其中，所述节流阀25用于控制冷舱8内的液氮进入热舱23，其结构如图3、图4所示，液氮流经出管28、节流杆26的节流口A方向与出管28的轴线平行时，节流阀25导通，节流杆26的节流口A方向与出管28的轴线垂直时，节流阀25截止；簧片27用于节流杆26的周向定位；所述密封圈31用于密封液氮；节流杆26的定位环B用于节流杆26的轴向定位，开口槽C用于使用工具旋转节流杆26；电热接头30用于接通电源给电热管6通电，从而加热热舱23内的液体。
其中，所述载荷舱11的作用是运载空中布放器材。
其中，在人工降雨的情况下，
贮筒15置于载荷舱11内，贮筒15内注入液氮，尾挡18用于封住贮筒15，挡圈19置于载荷舱11的环形槽内，用于尾挡18的定位；挡圈19的结构如图5所示；雷管12一端与尾挡18相连，另一端与定时装置13相连，定时装置13与炸药14相连，炸药14外面套一型料17；定时装置13、雷管12用于引爆炸药14及液氮，型料17在爆炸后用于产生凝结核，液氮在爆炸后迅速汽化，大量吸收周围热量，从而使水汽遇冷凝结。
当载荷舱11用于布放包括空中浮雷、金属箔片、侦查器材、空气采样的其他器材，可以利用爆炸索实现载荷舱11与其他部件的分离；根据载荷用途、重量、高度等确定总冲量，根据总冲量计算冷舱8内液氮的注入量，根据液氮汽化吸热的多少计算高温液体的体积；由于速度低于火箭，气动加热程度及气动挠度比火箭要缓和，因此，外部表面处理及总体结构强度的实现成本低于火箭。
实施例
如图1至图6所示，本实施例包括喷管1、导流板2、喷口3、尾舵4、螺旋管5、电热管6、堵盖7、冷舱8、注液管9、活塞10、载荷舱11、雷管12、定时装置13、炸药14、贮筒15、头罩16、型料17、尾挡18、挡圈19、第一螺堵20、第二螺堵21、第三螺堵22、热舱23、节流阀25、节流杆26、簧片27、出管28、注口29、电热接头30、密封圈31、出液口32；图4中节流杆的特征A是节流口A、特征B是定位环B、特征C是开口槽C。
喷管1和热舱23用防松螺钉连接，导流板2与喷管1固连；尾舵4均匀分布安装在热舱23外围，热舱23与冷舱8固连，冷舱8与载荷舱11固连，载荷舱11与头罩16固连，连接方式可以采取断隔螺、销轴、铆接等多种形式；注液管9一端固定在冷舱8的盖板上，另一端固定在冷舱8的底板上；螺旋管5和电热管6固装于热舱23内，雷管12、定时装置13、炸药14、贮筒15固装于载荷舱11内；节流阀25安装在冷舱8和热舱23的堵盖7之间。
热舱23内壁涂覆绝热耐高温涂层，冷舱8内壁和活塞10表面涂覆绝热耐低温涂层；热舱23内由注口29注入高沸点高热容低密度液体，注满后封住注口29；冷舱8内由第二螺堵21处的管口注入液氮，注满后旋紧第二螺堵21；活塞10和冷舱8端盖之间的空间由第三螺堵22处的管口注入液氦，注满后旋紧第三螺堵22；液氦在环境热量影响下汽化，汽化后的高压氦气推动活塞10运动，从而压缩冷舱8内的液氮通过节流阀25进入热舱23内的螺旋管5，螺旋管5把热舱23内的液体热量传递给液氮，液氮受热后迅速汽化，通过喷口3喷出，喷出的高压氮气在导流板2作用下，通过喷管1产生推力，导流板2的作用是减少紊流的形成，提高冲量水平。
节流阀25用于控制冷舱8内的液氮进入热舱23，其结构如图3、图4所示，液氮流经出管28，节流杆26的节流口AA方向与出管28的轴线平行时，节流阀25导通，节流杆26的节流口AA方向与出管28的轴线垂直时，节流阀25截止；簧片27用于节流杆26的周向定位；密封圈31用于密封液氮；节流杆26的定位环BB用于节流杆26的轴向定位，开口槽CC用于使用工具旋转节流杆26；电热接头30用于接通电源给电热管6通电，从而加热热舱23内的液体。
载荷舱11的作用是运载空中布放器材，本发明以人工降雨为例，说明其作用。
贮筒15置于载荷舱11内，贮筒15内注入液氮，尾挡18用于封住贮筒15，挡圈19置于载荷舱11的环形槽内，用于尾挡18的定位；挡圈19的结构如图5所示；雷管12一端与尾挡18相连，另一端与定时装置13相连，定时装置13与炸药14相连，炸药14外面套一型料17；定时装置13、雷管12用于引爆炸药14及液氮，型料17在爆炸后用于产生凝结核，液氮在爆炸后迅速汽化，大量吸收周围热量，从而使水汽遇冷凝结。
当载荷舱11用于布放其他器材，诸如空中浮雷、金属箔片、侦查器材、空气采样等，可以利用爆炸索实现载荷舱11与其他部件的分离；根据载荷用途、重量、高度等确定总冲量，根据总冲量计算冷舱8内液氮的注入量，根据液氮汽化吸热的多少计算高温液体的体积。由于速度低于火箭，气动加热程度及气动挠度比火箭要缓和，因此，外部表面处理及总体结构强度的实现成本低于火箭。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。