[發(fā)明專利]渦輪基雙燃燒室沖壓組合循環(huán)發(fā)動機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710086643.6
• 申請日: 2017-02-17
• 公開（公告）號: CN107013367B
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙文勝;侯金麗;費立森;馬軍;邵文清
• 申請（專利權(quán)）人: 北京空天技術(shù)研究所;北京動力機械研究所
• 主分類號: F02K7/16
• 分類號: F02K7/16;F02K1/16;F02C7/057;F02C7/042;F02C6/00
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1.渦輪基雙燃燒室沖壓組合循環(huán)發(fā)動機，其特征在于，包括高速通道和低速通道，所述低速通道和高速通道并聯(lián)設(shè)置，且共用進氣道和尾噴管，所述低速通道包括渦輪核心機，所述高速通道包括雙燃燒室沖壓發(fā)動機；

所述雙燃燒室沖壓發(fā)動機包括雙燃燒室沖壓進氣道，亞聲速燃燒室和超聲速燃燒室，且所述亞聲速燃燒室和超聲速燃燒室采用矩形并聯(lián)布局；

所述沖壓進氣道采用二元進氣道構(gòu)型，由沿流向由支板分割為亞燃流道和超燃流道，所述超燃流道至少為兩個且均分在亞燃流道兩側(cè)；

所述亞燃和超燃流道結(jié)構(gòu)一致，由固定型面、可調(diào)型面及連接鉸鏈構(gòu)成，其中，所述固定型面包括外壓縮型面、內(nèi)收縮段型面、喉道型面、擴張段型面、唇口型面以及與燃燒室連接型面；所述可調(diào)型面包括內(nèi)收縮段調(diào)節(jié)型面和擴張段調(diào)節(jié)型面，所述內(nèi)收縮段調(diào)節(jié)型面和擴張段調(diào)節(jié)型面的一端分別固定于內(nèi)收縮段起點和擴張段終點，另一端分別為活動端，所述連接鉸鏈包括鉸鏈a和b，所述鉸鏈a和b分別位于內(nèi)收縮段起點和擴張段終點，且所述內(nèi)收縮段調(diào)節(jié)型面和擴張段調(diào)節(jié)型面可分別繞著所述鉸鏈a和b按設(shè)計旋轉(zhuǎn)角度進行旋轉(zhuǎn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪基雙燃燒室沖壓組合循環(huán)發(fā)動機，其特征在于，所述內(nèi)收縮段調(diào)節(jié)型面和擴張段調(diào)節(jié)型面旋轉(zhuǎn)后，所述內(nèi)收縮段調(diào)節(jié)型面、內(nèi)收縮段型面、喉道型面、擴張段型面和擴張段調(diào)節(jié)型面圍成一個凹腔，在凹腔內(nèi)形成渦流作為流道的氣動喉道型面，該氣動喉道型面對應(yīng)的喉道高度定義為可調(diào)型面旋轉(zhuǎn)后流道的喉道高度H_th，通過公式(1)得到：

其中，H_th為可調(diào)型面旋轉(zhuǎn)后流道喉道高度，H_c為進氣道流道捕獲高度，q(Ma)為流量函數(shù)，Ma₀和Ma_th分別為來流馬赫數(shù)和進氣道流道喉道馬赫數(shù)，為流量系數(shù)，σ_th為流道喉道總壓恢復(fù)系數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的渦輪基雙燃燒室沖壓組合循環(huán)發(fā)動機，其特征在于，在所述鉸鏈旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)過程中，所述內(nèi)收縮段調(diào)節(jié)型面和擴張段調(diào)節(jié)型面的活動端距離唇口型面的垂直距離始終保持相等。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的渦輪基雙燃燒室沖壓組合循環(huán)發(fā)動機，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)角度包括內(nèi)收縮段調(diào)節(jié)型面的旋轉(zhuǎn)角度θ₇和擴張段調(diào)節(jié)型面的旋轉(zhuǎn)角度θ₈，由公式(2)得到；

其中，H₇為內(nèi)收縮段調(diào)節(jié)型面固定端與唇口型面垂直高度，H₈為擴張段調(diào)節(jié)型面固定端與唇口型面垂直高度，H_th為可調(diào)型面旋轉(zhuǎn)后流道喉道高度，L₇為內(nèi)收縮段調(diào)節(jié)型面兩端點間距離，L₈為擴張段調(diào)節(jié)型面兩端點間距離，θ₂為內(nèi)收縮段型面兩端點連線與喉道型面之間的銳角角度，θ₄為擴張段型面兩端點連線與喉道型面之間的銳角角度。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的渦輪基雙燃燒室沖壓組合循環(huán)發(fā)動機，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)角度θ₇和θ₈為0°時，所述內(nèi)收縮段調(diào)節(jié)型面和擴張段調(diào)節(jié)型面分別與內(nèi)收縮段型面和擴張段型面貼合；所述旋轉(zhuǎn)角度θ₇和θ₈為最大值時，所述內(nèi)收縮段調(diào)節(jié)型面和擴張段調(diào)節(jié)型面以關(guān)閉所述流道為準。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的渦輪基雙燃燒室沖壓組合循環(huán)發(fā)動機，其特征在于，所述亞燃流道為B流道，所述超燃流道分別為A、C流道，其流道布局為選自ABC、AABAA、ABABC、ABBC組合形式中的任一種，其中A流道和C流道相同。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪基雙燃燒室沖壓組合循環(huán)發(fā)動機，其特征在于：所述進氣道內(nèi)設(shè)有用于控制所述渦輪核心機和所述雙燃燒室沖壓發(fā)動機進氣氣流分配的進氣分流板。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪基雙燃燒室沖壓組合循環(huán)發(fā)動機，其特征在于：所述噴管內(nèi)設(shè)有用于控制所述渦輪核心機和所述雙燃燒室沖壓發(fā)動機氣體排出的排氣調(diào)節(jié)擋板。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪基雙燃燒室沖壓組合循環(huán)發(fā)動機，其特征在于：所述渦輪核心機為渦輪發(fā)動機或串聯(lián)TBCC發(fā)動機。