[發明專利]一種基于旋轉爆震燃燒技術的矢量推進裝置

在審

• 申請號: 202210714862.5
• 申請日: 2022-06-22
• 公開（公告）號: CN114987740A
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 王可;曹力文;趙明皓;沙宇;范瑋
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: B64C15/02
• 分類號: B64C15/02;F23R3/38;F23R3/52
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于旋轉爆震燃燒技術的矢量推進裝置，包括噴注裝置、燃燒室外環、燃燒室中心內柱、尾錐。其特征在于噴注裝置位于矢量推進裝置前部，可燃混氣通過噴注裝置進入爆震燃燒腔；矢量推進裝置的旋轉爆震燃燒室并非傳統圓環結構，整體較為扁平，呈現橢圓環結構；旋轉爆震燃燒室扁平化設計使推進裝置可以滿足飛翼型隱身飛行器的裝備需求。燃燒室內徑與外徑曲率在同一周向位置處相同，但沿著周向變化，依據不同的通道曲率，將爆震燃燒流道分為高曲率區與低曲率區；尾錐位于中心內柱后，與燃燒室外環后部的收縮段共同形成噴管流道。本發明在不同的爆震燃燒區域內改變噴注流量，調整不同位置的爆震波強度，獲得附加控制力矩，達到矢量推進的目的；其中，高曲率區可獲得更大的附加控制力矩，矢量推進性能更強。

2.根據權利要求1所述的一種基于旋轉爆震燃燒技術的矢量推進裝置，其特征在于：噴注裝置包括多個沿周向與徑向排布的噴注孔。噴注孔沿周向排布環繞一周，周向節距為噴注孔孔徑的1～2倍；噴注孔沿徑向排布數量不限(根據實際需求確定，圖中以3排為例)。噴注孔出口在爆震燃燒腔進口壁面為偏置設計(圖中以靠近燃燒室外環為例)，確保可燃混氣進入爆震燃燒腔后形成回流區，降低軸向氣流速度，有利于爆震燃燒組織。

3.根據權利要求2所述的一種基于旋轉爆震燃燒技術的矢量推進裝置，其特征在于：噴注裝置可通過控制噴注孔流動通道的開閉，改變某一周向區域的可燃混氣噴注流量，從而改變某一周向區域的爆震波強度，實現周向推力調整，進而達到矢量推進的目的。

4.根據權利要求1所述的一種基于旋轉爆震燃燒技術的矢量推進裝置，其特征在于：燃燒室外環在任意軸向位置處的徑向截面均為橢圓環，橢圓環截面的內環焦距沿軸向在前1/2軸向長度范圍內保持不變，在中后部逐漸減小；同時，燃燒室外環厚度在前1/2軸向長度范圍內保持不變，根據實際需要選取特定值，在矢量推進裝置中后部，燃燒室外環厚度逐漸減小，形成燃燒室外環收縮通道；在燃燒室外環上，將距離其前端2/5軸向長度的位置設定為點火位置，根據實際需求，布置高能火花塞、預爆管等點火裝置。

5.根據權利要求1所述的一種基于旋轉爆震燃燒技術的矢量推進裝置，其特征在于：燃燒室中心內柱為橢圓柱結構，其在任意軸向位置處的徑向截面均為橢圓形，該橢圓形在某一周向位置處的曲率與燃燒室外環橢圓環截面在同一周向位置的曲率相同，從而保證爆震波通道截面在周向保持一致。

6.根據權利要求1所述的一種基于旋轉爆震燃燒技術的矢量推進裝置，其特征在于：尾錐連接在燃燒室中心內柱后部，其在任意軸向位置處的徑向截面均為橢圓形，該橢圓截面的焦距沿軸向在前中部逐漸增大而后減小，在中后部收縮為一楔狀尖端；尾錐與燃燒室外環收縮段共同形成矢量推進裝置的噴管流道，實現流動加速，燃燒產物完全膨脹，達到提升推力的目的。