[發明專利]一種基于雷電電弧放電點火技術的超燃沖壓發動機

有效

• 申請號: 202011413710.9
• 申請日: 2020-12-04
• 公開（公告）號: CN112555051B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 趙家權;吳杰;司馬學昊
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: F02K7/10
• 分類號: F02K7/10;F02C7/266;F23R3/28
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智

1.一種基于雷電電弧放電點火技術的超燃沖壓發動機，其特征在于，包括：發動機外殼(6)、進氣道頭錐(1)、超聲速燃燒室(5)、噴管(4)和供油機構；

所述進氣道頭錐(1)設置于所述發動機外殼(6)的前端，且與所述發動機外殼(6)的內壁形成沿其軸線對稱的兩條進氣道(2)；所述超聲速燃燒室(5)、所述噴管(4)依次設置于所述發動機外殼(6)且與所述進氣道頭錐(1)同軸布置；

沿所述發動機外殼(6)的周向等距設置有多個橫向燃料射流口(3)，且所述橫向燃料射流口(3)與所述超聲速燃燒室(5)連通；

所述供油機構通過輸油管與所述橫向燃料射流口(3)連接；

所述供油機構包括絕緣燃料儲油箱(7)、電源(9)、燃料存儲箱(10)以及多個電磁閥組；

所述絕緣燃料儲油箱(7)設有與所述橫向燃料射流口(3)數量相同的多個，且所述絕緣燃料儲油箱(7)與所述橫向燃料射流口(3)一一對應連通；所述燃料存儲箱(10)通過輸油管與所述絕緣燃料儲油箱(7)連通并且通過多個電磁閥組控制輸油管的開閉以實現給所述絕緣燃料儲油箱(7)補油；所述絕緣燃料儲油箱(7)內設有正電極(8)或負電極(11)，所述電源(9)用于向正、負電極通電以使所述絕緣燃料儲油箱(7)內的燃料攜帶正、負電荷；

所述供油機構用于通過所述橫向燃料射流口(3)向所述超聲速燃燒室(5)內提供攜帶正、負電荷的霧化燃料液滴，攜帶同種電荷的霧化燃料滴液相斥散開并與攜帶異種電荷的霧化燃料滴液及經所述進氣道(2)的超聲速來流空氣發生摻混，攜帶異種電荷的霧化燃料滴液相吸形成霧化燃料云團，霧化燃料云團之間發生雷電電弧放電以點燃霧化燃料從而實現超燃沖壓發動機的點火；所述噴管(4)用于使點火完成后的火焰噴出，為超燃沖壓發動機提供動力。

2.根據權利要求1所述的一種基于雷電電弧放電點火技術的超燃沖壓發動機，其特征在于，所述攜帶正電荷燃料的絕緣燃料儲油箱和所述攜帶負電荷燃料的絕緣燃料儲油箱對稱或交錯布置，以使輸入的攜帶正、負電荷燃料在所述橫向燃料射流口(3)內對稱或交錯布置。

3.根據權利要求2所述的一種基于雷電電弧放電點火技術的超燃沖壓發動機，其特征在于，所述正電極與所述負電極的電勢差為±30kv～±100kv。

4.根據權利要求3所述的一種基于雷電電弧放電點火技術的超燃沖壓發動機，其特征在于，所述供油機構還包括燃料控制系統，所述燃料控制系統用于控制所述電磁閥組以實現不同油路的反復切換，從而保證超燃沖壓發動機能夠連續工作。

5.根據權利要求1-4任一項所述的一種基于雷電電弧放電點火技術的超燃沖壓發動機，其特征在于，所述橫向燃料射流口(3)至少設有兩對。

6.根據權利要求5所述的一種基于雷電電弧放電點火技術的超燃沖壓發動機，其特征在于，所述橫向燃料射流口(3)分布于垂直所述超燃沖壓發動機軸線的同一平面上，且所述橫向燃料射流口(3)設置于所述超聲速燃燒室(5)靠近進氣道(2)的位置。

7.根據權利要求6所述的一種基于雷電電弧放電點火技術的超燃沖壓發動機，其特征在于，所述橫向燃料射流口(3)的軸線與所述超聲速燃燒室(5)的軸線的夾角為60°～90°。

8.根據權利要求7所述的一種基于雷電電弧放電點火技術的超燃沖壓發動機，其特征在于，所述橫向燃料射流口(3)將燃料噴入所述超聲速燃燒室(5)，燃料噴射的距離為超聲速燃燒室(5)直徑的1/2～1。

9.根據權利要求5任一項所述的一種基于雷電電弧放電點火技術的超燃沖壓發動機，其特征在于，所述噴管(4)為漸擴結構，所述噴管(4)從點火端到火焰噴出端的直徑逐漸增大。