[實(shí)用新型]噴流單點(diǎn)撞擊壓縮燃燒發(fā)動機(jī)及軸對稱飛行器和升力體飛行器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920128847.6
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN209469512U
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權(quán)）人: 北京星際榮耀空間科技有限公司
• 主分類號: F02K1/78
• 分類號: F02K1/78;F02K1/82;F02K9/08;F02K9/32
• 代理公司: 北京衛(wèi)智暢科專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11557
• 代理人: 邵勝男

本實(shí)用新型提供了一種噴流單點(diǎn)撞擊壓縮燃燒發(fā)動機(jī)，它包括燃燒室，所述燃燒室的進(jìn)氣道端面上沿其周向均勻設(shè)置有多個推進(jìn)劑噴孔，各推進(jìn)劑噴孔的中心線延長線在共同相交于燃燒室中心線上的A點(diǎn)，所述燃燒室的進(jìn)口端設(shè)置有控制各推進(jìn)劑噴孔流量的進(jìn)口閥門、出口端設(shè)置有出口閥門，所述進(jìn)口閥門和出口閥門交替開關(guān)，且在進(jìn)口閥門關(guān)閉后，出口閥門延時時間t后打開。該發(fā)動機(jī)可以在燃燒室內(nèi)產(chǎn)生爆轟反應(yīng)，瞬間釋放出高熱量，對高熱量快速吸收利用，將其轉(zhuǎn)化為推力，減少廢氣排入周圍環(huán)境，提高了發(fā)動機(jī)的熱效率，采用該發(fā)動機(jī)的軸對稱飛行器和升力體飛行器飛行推力大、噪聲及振動小。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及的是一種噴流單點(diǎn)撞擊壓縮燃燒發(fā)動機(jī)及軸對稱飛行器和升力體飛行器，屬于飛行器技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

液體火箭發(fā)動機(jī)燃燒是基于多股噴流碰撞、霧化、點(diǎn)火(自燃)等物理過程，但它的目的是燃燒或爆燃，碰撞點(diǎn)很多且散布。即使利用閉式循環(huán)，發(fā)動機(jī)熱效率仍然較低，發(fā)動機(jī)排出大量的廢熱。

同樣，目前航空航天飛行器已用的各類發(fā)動機(jī)，包括活塞式、渦輪噴氣(或風(fēng)扇)式、沖壓吸氣式、組合循環(huán)式等，熱效率普遍不高，浪費(fèi)了相當(dāng)多的能源，并且污染了環(huán)境。大部分發(fā)動機(jī)循環(huán)方式比較單一，如定壓燃燒、定容燃燒等，對不同高度、速度的適應(yīng)性有限。組合循環(huán)發(fā)動機(jī)正在興起，但是組合循環(huán)發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)和控制復(fù)雜。

脈沖爆轟發(fā)動機(jī)熱效率較高，但是爆轟燃燒的噪聲和振動較大，客觀上也阻礙了該技術(shù)的研究和發(fā)展。進(jìn)入21世紀(jì)，能源問題變得越來越重要，基于噴流撞擊壓縮的爆轟燃燒技術(shù)需要突破。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題，就是針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，而提供一種噴流單點(diǎn)撞擊壓縮燃燒發(fā)動機(jī)及軸對稱飛行器和升力體飛行器，該發(fā)動機(jī)可以在燃燒室內(nèi)產(chǎn)生爆轟反應(yīng)，瞬間釋放出高熱量，對高熱量快速吸收利用，將其轉(zhuǎn)化為推力，減少廢氣排入周圍環(huán)境，提高了發(fā)動機(jī)的熱效率。

本方案是通過如下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)的：該噴流單點(diǎn)撞擊壓縮燃燒發(fā)動機(jī)包括燃燒室，所述燃燒室的進(jìn)氣道端面上沿其周向均勻設(shè)置有多個推進(jìn)劑噴孔，各推進(jìn)劑噴孔的中心線延長線在共同相交于燃燒室中心線上的A點(diǎn)，所述燃燒室的進(jìn)口端設(shè)置有控制各推進(jìn)劑噴孔流量的進(jìn)口閥門、出口端設(shè)置有出口閥門，所述進(jìn)口閥門和出口閥門交替開關(guān)，且在進(jìn)口閥門關(guān)閉后，出口閥門延時時間t后打開。

優(yōu)選地，所述推進(jìn)劑供應(yīng)采用泵壓式或擠壓式增壓輸送系統(tǒng)，且增壓輸送系統(tǒng)位于發(fā)動機(jī)進(jìn)口端。

優(yōu)選地，所述進(jìn)口閥門和出口閥門為電機(jī)驅(qū)動閥門。

優(yōu)選地，所述進(jìn)口閥門和出口閥門采用迷宮密封或機(jī)械密封結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型還提供了一種軸對稱飛行器，它包括機(jī)身以及在機(jī)身上順次連接的進(jìn)氣錐、推進(jìn)劑貯箱、發(fā)動機(jī)和噴管尾段，所述發(fā)動機(jī)為具有至少一種上述特征的噴流單點(diǎn)撞擊壓縮燃燒發(fā)動機(jī)，所述噴管尾段中遠(yuǎn)離發(fā)動機(jī)的一端固連有固體助推器，所述發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣道和噴管尾段與飛行器機(jī)身為一體成型結(jié)構(gòu)，所述進(jìn)氣道為環(huán)形進(jìn)氣道，所述推進(jìn)劑貯箱位于環(huán)形進(jìn)氣道的內(nèi)環(huán)腔中。

本實(shí)用新型還提供了一種升力體飛行器，它包括機(jī)身、位于機(jī)身前端的進(jìn)氣段、位于機(jī)身尾端的護(hù)壓段以及并列設(shè)置在進(jìn)氣段和護(hù)壓段之間的推進(jìn)劑貯箱和發(fā)動機(jī)，所述發(fā)動機(jī)為具有至少一種上述特征的噴流單點(diǎn)撞擊壓縮燃燒發(fā)動機(jī)，所述發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣道與機(jī)身為一體成型結(jié)構(gòu)。

本方案的有益效果：

1、該噴流單點(diǎn)撞擊壓縮燃燒發(fā)動機(jī)熱效率是通過爆轟反應(yīng)和定容燃燒實(shí)現(xiàn)，而快速脈沖推力是通過進(jìn)口閥門和出口閥門交替開關(guān)獲得，由于發(fā)動機(jī)具有兩種基本模態(tài)工作能力，即大氣層內(nèi)空氣和自身攜帶推進(jìn)劑，既具有火箭發(fā)動機(jī)，又具有吸氣式?jīng)_壓發(fā)動機(jī)工作能力；