[發明專利]一種二次爆震的吸氣式組合脈沖爆震發動機

無效

• 申請號: 201110347331.9
• 申請日: 2011-11-04
• 公開（公告）號: CN102434317A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 范瑋;嚴宇;高瞻;穆楊;朱旭東
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: F02K9/62
• 分類號: F02K9/62
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 陳星

技術領域

本發明涉及發動機技術領域，具體為一種二次爆震的吸氣式組合脈沖爆震發動機。

背景技術

脈沖爆震發動機是一種利用脈沖爆震波產生推力的新概念發動機。它具有結構簡單、重量輕、推重比大、單位燃料消耗率低等優點。脈沖爆震發動機根據氧化劑供給方式的不同，分為自吸氣式和火箭式兩種結構形式。它們的基本原理是相同的，區別在于吸氣式脈沖爆震發動機從空氣中獲得氧化劑，而火箭式脈沖爆震發動機需自帶氧化劑。吸氣式脈沖爆震發動機與火箭式脈沖爆震發動機相比有很多優點：不用自帶氧化劑，可以從大氣中獲得氧氣，這可以使其應用于航空領域，具有更寬的應用范圍；可以減輕發動機的總重量，有利于發動機總推重比的提高。盡管吸氣式脈沖爆震發動機有諸多優點，但其氧化劑要從大氣中獲得，實際應用中，由于工作環境特別復雜，氧化劑很難控制。

在已授權的名為“一種二次爆震的脈沖爆震發動機”(專利號為“ZL201020608098.6”)中，設計了一種脈沖爆震發動機，用于實現主爆震室的爆震。通過實驗表明，采用專利中公開的發動機可成功實現爆震，但是實驗僅能維持很短的時間，造成這種現象的原因主要是主爆震室內空氣(氧化劑)供應不足。在主爆震室前端安裝擋板，用以防止主爆震室回火前傳而造成主爆震室混合物逆流傳播，但是擋板嚴重限制引射空氣量，造成二次爆震不能長久維持。因此如何主爆震室內填充足夠的燃料和氧化劑至關重要，至今仍是研究中的一個技術難點。

發明內容

要解決的技術問題

為解決現有技術存在的問題，本發明提出了一種二次爆震的吸氣式組合脈沖爆震發動機。

技術方案

本發明的技術方案為：

所述一種二次爆震的吸氣式組合脈沖爆震發動機，包括預爆管和主爆震室，其特征在于：主爆震室包括吸氣喇叭噴管、轉接頭、主爆震形成室和收斂噴管；轉接頭為90°轉折的圓管結構；主爆震形成室由同軸連接的兩級圓管組成，第二級圓管的內徑比第一級圓管的內徑大，第一級圓管后端為收斂形，第二級圓管前端為擴張形，第一級圓管后端收斂角與第二級圓管前端擴張角相同，第一級圓管后端的收斂段和第二級圓管前端的擴張段間隙嵌套在一起，并且在嵌套間隙中采用連接桿將第一級圓管與第二級圓管固定連接；在第一級圓管管壁側壁開有輸油孔，在輸油孔內側安裝有噴油嘴；轉接頭一端與吸氣喇叭噴管的小口徑端密封同軸固定連接，轉接頭另一端與主爆震形成室第一級圓管前端進口密封同軸固定連接，主爆震形成室第二級圓管后端出口與收斂噴管大口徑端密封同軸固定連接；預爆管從轉接頭連接吸氣喇叭噴管的一側管壁插入，并與轉接頭密封固定連接，預爆管中心軸線與主爆震形成室中心軸線共線，且預爆管出口位于第一級圓管管道內，并處于噴油嘴出油口方向背側。

所述的一種二次爆震的吸氣式組合脈沖爆震發動機，其特征在于：主爆震形成室第二級圓管的內徑比第一級圓管的內徑大8mm-10mm。

所述的一種二次爆震的吸氣式組合脈沖爆震發動機，其特征在于：主爆震形成室第一級圓管后端收斂段的收斂角為5°-10°，第二級圓管前端擴張段的收斂角為5°-10°。

所述的一種二次爆震的吸氣式組合脈沖爆震發動機，其特征在于：主爆震形成室輸油孔內側噴油嘴出油口方向與第一級圓管軸線方向有5°-15°的夾角，且噴油嘴出油口朝向第二級圓管。

所述的一種二次爆震的吸氣式組合脈沖爆震發動機，其特征在于：主爆震形成室第二級圓管的軸向長度比第一級圓管的軸向長度短50～100mm。

所述的一種二次爆震的吸氣式組合脈沖爆震發動機，其特征在于：主爆震形成室第一級圓管主體內徑是預爆管內徑的2倍。

有益效果

本發明提出的一種二次爆震的吸氣式組合脈沖爆震發動機，利用預爆管排出的高溫高壓產物，可以有效地通過吸氣喇叭噴管將外界新鮮空氣引射到主爆震形成室內；吸氣喇叭噴管通過一個折角為90°的轉接頭與主爆震形成室連接，既可以有效預防回火反傳，又可以大大增加引射的空氣量；主爆震形成室第一級圓管與第二級圓管之間留有縫隙，外界空氣可以通過縫隙進入到主爆震形成室中，增加了主爆震室后端氧化劑的填充量，解決了主爆震室內氧化劑不足的問題，有利于爆震的成功轉變，進而產生更大的推力，提高發動機的性能。試驗表明，本發明提出的發動機能夠維持較長的爆震工作時間。

附圖說明

圖1：本發明的結構示意圖；

圖2：預爆管結構示意圖；

圖3：主爆震形成室結構示意圖；