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公开(公告)号：CN118775061A
公开(公告)日：2024-10-15
申请号：CN202411013343.1
申请日：2024-07-26
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种适用于单级入轨和轨道转移的水平起降空天动力系统及其飞行器，涉及航空动力系统技术领域。系统包括进气道、预冷器、压气机、主涡轮、旁路燃烧室、旁路喷管、主燃烧室、再生冷却通道一、主喷管、氢泵一、氢涡轮一、氧泵、阀门一、液氧储箱、液氢储箱、阀门二、阀门三、阀门四、氢涡轮二、氢泵二、压力容器、反应堆堆芯、反射层、再生冷却通道二、核热推进喷管，利用上述系统本发明能够实现在不同飞行阶段切换不同的动力模式(吸气模式、液氢液氧火箭模式和核热火箭模式)。这种多模式动力转换能力使得飞行器能够适应从低速到高超音速及真空环境的全范围飞行条件，提高了飞行任务的灵活性和适应性。
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公开(公告)号：CN118934332A
公开(公告)日：2024-11-12
申请号：CN202411150065.4
申请日：2024-08-21
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: F02K7/00
Abstract: 本发明提出了一种采用燃料预冷的燃料电池电动增压喷气式推进系统，属于航空系统领域。解决预冷涡轮发动机结构复杂、压气机或泵与涡轮匹配困难、发动机变工况性能差以及工作效率低的问题。它包括预冷器，热端入口与进气道的出口相连，热端出口与压气机的入口相连；第一分流器，入口与压气机的出口相连，一个出口与燃烧室的入口相连，固体氧化物燃料电池系统的阴极出口与燃烧室的入口相连，压气机设置有与其共轴的第一高速电机；液氢储箱，出料口与氢泵入口相连，氢泵一个出口经第一阀门与预冷器的冷端入口相连；第一高速电机、第二高速电机和第三高速电机均与固体氧化物燃料电池系统电连接。它主要用于推进系统中进行使用。
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公开(公告)号：CN118836095A
公开(公告)日：2024-10-25
申请号：CN202410878813.4
申请日：2024-07-02
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明涉及航空动力系统技术领域，具体公开了一种基于补燃燃烧的核能‑化学能混合推进系统及飞行器，推进系统包括反应堆系统、核热换热器、泵、进气道、压气机、涡轮、补燃燃烧室、喷管、燃料储箱和阀门，反应堆出口与核热换热器的热端入口相连，核热换热器的热端出口与泵的入口相连，泵的出口与反应堆入口相连；进气道的出口与压气机的入口相连，压气机的出口与核热换热器的冷端入口相连，核热换热器的冷端出口与涡轮的入口连接，涡轮的出口与补燃燃烧室的入口相连，补燃燃烧室的出口与喷管的入口相连；燃料储箱的出料口与阀门的入口连接，阀门的出口与补燃燃烧室的入口相连。本发明在显著提高飞行器的续航时间的同时降低了发动机的燃料消耗。
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公开(公告)号：CN119021761A
公开(公告)日：2024-11-26
申请号：CN202411117567.7
申请日：2024-08-15
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明涉及航空动力系统技术领域，公开了一种基于燃料能量梯级利用的电动预冷涡轮发动机，包括燃料储箱、氢泵、分流器、回热器、冷却器、氦氙压气机、发电机、氦氙涡轮、混合室及发动机主体，发动机主体又包括发动机外壳以及设于发动机外壳内的预冷器、外涵冲压燃烧室、加热器、外涵喷管、进气道中心锥、风扇、第一离合器、电动机、第二离合器、压气机、主燃烧室、涡轮、加力燃烧室、内涵喷管。本发明解决了深度预冷发动机高速飞行时燃料冷却用量大于燃烧用量导致燃料利用率低的问题，它通过电机辅助增压，降低了预冷器的预冷深度，减少了冷却燃料用量，从而提高了发动机的比冲和燃料利用效率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118637067A
公开(公告)日：2024-09-13
申请号：CN202410877711.0
申请日：2024-07-02
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B64D27/02
Abstract: 本发明涉及航空动力系统技术领域，具体公开了一种核热‑电混合推进系统及飞行器，推进系统包括反应堆系统、核热换热器、泵、进气道、压气机、涡轮、喷管、电机、电力管理单元和蓄电池，反应堆系统包括压力容器、反应堆和控制棒。本发明当飞行器处于起飞和爬升状态时，采用核能‑电混合推进模式，当飞行器处于巡航状态时，采用纯核能推进模式，解决了现有纯核能推进方案因功率密度低、潜在核素泄露风险和变工况能力弱导致实际应用困难的问题，通过引入高功率密度的电推进技术方案，提高系统的功重比，显著延长飞行器续航时间，同时确保高安全性和一定的机动能力。
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公开(公告)号：CN118934333A
公开(公告)日：2024-11-12
申请号：CN202411150067.3
申请日：2024-08-21
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: F02K7/00
Abstract: 本发明提出了一种核能电动增压喷气式推进系统，属于航空动力领域。解决传统涡轮发动机构型的核动力推进系统中压气机和涡轮工作过程相互影响，二者匹配比较困难，导致推进系统变工况性能差，以及闭式循环核动力系统中换热器布置较为复杂，换热器流阻较大的问题。它包括回热器，冷端入口与氦氙压气机的出口相连，冷端出口与加热器的冷端入口相连，第一换热器的热端出口与燃油换热器的热端入口相连；第二换热器，热端入口与反应堆系统的循环工质出口相连；燃料储箱，出料口经燃料阀门与燃油换热器的冷端入口相连；发动机外壳，压气机出口的空气依次流经第一换热器和第二换热器。它主要用于作为航空设备的推进系统进行使用。
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公开(公告)号：CN118836094A
公开(公告)日：2024-10-25
申请号：CN202410878485.8
申请日：2024-07-02
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明涉及航空动力系统技术领域，具体公开了一种再热式核能‑化学能混合推进系统及飞行器，推进系统包括反应堆系统、第一换热器、第二换热器、泵、燃料储箱、阀门、燃烧室、进气道、压气机、涡轮、混合室和喷管，反应堆系统包括压力容器、反应堆和控制棒。本发明推进系统在巡航状态采用纯核能工作模式，在起飞和爬升状态时采用核能‑化学能混合工作模式，解决了现有核动力推进系统重量过大、稳定性差以及核素泄漏等问题，同时避免了由于燃烧室引入而带来的额外流动阻力损失，实现了超长续航时间、低燃料携带、高系统稳定性和固有安全性的最佳平衡。
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公开(公告)号：CN118439179A
公开(公告)日：2024-08-06
申请号：CN202410554045.7
申请日：2024-05-07
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明涉及航空动力系统技术领域，公开了一种宽速域长航时吸气式核动力推进系统及飞行器。该宽速域长航时吸气式核动力推进系统解决了纯核动力推进系统由于反应堆的堆芯壁面温度限制而难以实现高马赫数飞行的问题。系统包括进气道、预冷器、压气机、核反应堆、第一涡轮、燃烧室、喷管、燃料储箱、第一阀门、第二阀门、燃料泵、分流器、第二涡轮和混合器。本发明通过引入液氢对来流空气预冷，改善压气机工作条件，增大堆芯壁面与空气的换热温差，进而提高系统的比冲和推重比，拓展飞行包线。
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公开(公告)号：CN118343296A
公开(公告)日：2024-07-16
申请号：CN202410553032.8
申请日：2024-05-07
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B64D27/35 , B64D27/357 , B64D27/02
Abstract: 本发明涉及航空动力系统技术领域，公开了一种面向长航时飞行器的核动力航空电推进系统及航空飞行器。该核动力航空电推进系统解决了传统化石燃料及蓄能式航空发动机续航能力差，以及核能航空发动机重量过大的问题。系统包括反应堆系统、能量转换系统、蓄电池、电力管理单元、电动机和电动螺旋桨，其中反应堆系统包括压力容器、反应堆和控制棒，能量转换系统包括涡轮、转轴、发电机、压气机、冷却器和回热器。本发明综合利用了蓄电池高功率密度和反应堆结合闭式布雷顿循环发电装置高能量密度的优势，使得飞行器拥有更长的续航时间，同时动力系统不至于过重。
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