專利名稱：一種二次爆震的吸氣式組合脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種二次爆震的吸氣式組合脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)是一種利用脈沖爆震波產(chǎn)生推力的新概念發(fā)動(dòng)機(jī)。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、推重比大、單位燃料消耗率低等優(yōu)點(diǎn)。脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)氧化劑供給方式的不同，分為自吸氣式和火箭式兩種結(jié)構(gòu)形式。它們的基本原理是相同的，區(qū)別在于吸氣式脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)從空氣中獲得氧化劑，而火箭式脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)需自帶氧化劑。吸氣式脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)與火箭式脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)相比有很多優(yōu)點(diǎn)不用自帶氧化劑，可以從大氣中獲得氧氣，這可以使其應(yīng)用于航空領(lǐng)域，具有更寬的應(yīng)用范圍；可以減輕發(fā)動(dòng)機(jī)的總重量，有利于發(fā)動(dòng)機(jī)總推重比的提高。盡管吸氣式脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)有諸多優(yōu)點(diǎn)，但其氧化劑要從大氣中獲得，實(shí)際應(yīng)用中，由于工作環(huán)境特別復(fù)雜，氧化劑很難控制。在已授權(quán)的名為“一種二次爆震的脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)”(專利號(hào)為 “ZL201020608098.6”)中，設(shè)計(jì)了一種脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)，用于實(shí)現(xiàn)主爆震室的爆震。通過(guò)實(shí)驗(yàn)表明，采用專利中公開(kāi)的發(fā)動(dòng)機(jī)可成功實(shí)現(xiàn)爆震，但是實(shí)驗(yàn)僅能維持很短的時(shí)間，造成這種現(xiàn)象的原因主要是主爆震室內(nèi)空氣(氧化劑)供應(yīng)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(yán)重限制引射空氣量，造成二次爆震不能長(zhǎng)久維持。因此如何主爆震室內(nèi)填充足夠的燃料和氧化劑至關(guān)重要， 至今仍是研究中的一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
要解決的技術(shù)問(wèn)題為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種二次爆震的吸氣式組合脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)。技術(shù)方案本發(fā)明的技術(shù)方案為所述一種二次爆震的吸氣式組合脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)，包括預(yù)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(zhuǎn)接頭、主爆震形成室和收斂噴管；轉(zhuǎn)接頭為90°轉(zhuǎn)折的圓管結(jié)構(gòu)；主爆震形成室由同軸連接的兩級(jí)圓管組成，第二級(jí)圓管的內(nèi)徑比第一級(jí)圓管的內(nèi)徑大，第一級(jí)圓管后端為收斂形，第二級(jí)圓管前端為擴(kuò)張形，第一級(jí)圓管后端收斂角與第二級(jí)圓管前端擴(kuò)張角相同，第一級(jí)圓管后端的收斂段和第二級(jí)圓管前端的擴(kuò)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(jí)圓管與第二級(jí)圓管固定連接；在第一級(jí)圓管管壁側(cè)壁開(kāi)有輸油孔，在輸油孔內(nèi)側(cè)安裝有噴油嘴；轉(zhuǎn)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(zhuǎn)接頭另一端與主爆震形成室第一級(jí)圓管前端進(jìn)口密封同軸固定連接，主爆震形成室第二級(jí)圓管后端出口與收斂噴管大口徑端密封同軸固定連接；預(yù)
3爆管從轉(zhuǎn)接頭連接吸氣喇叭噴管的一側(cè)管壁插入，并與轉(zhuǎn)接頭密封固定連接，預(yù)爆管中心軸線與主爆震形成室中心軸線共線，且預(yù)爆管出口位于第一級(jí)圓管管道內(nèi)，并處于噴油嘴出油口方向背側(cè)。所述的一種二次爆震的吸氣式組合脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于主爆震形成室第二級(jí)圓管的內(nèi)徑比第一級(jí)圓管的內(nèi)徑大8mm-10mm。所述的一種二次爆震的吸氣式組合脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于主爆震形成室第一級(jí)圓管后端收斂段的收斂角為5° -10°，第二級(jí)圓管前端擴(kuò)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(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于主爆震形成室輸油孔內(nèi)側(cè)噴油嘴出油口方向與第一級(jí)圓管軸線方向有5° -15°的夾角，且噴油嘴出油口朝向第二級(jí)圓管。所述的一種二次爆震的吸氣式組合脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于主爆震形成室第二級(jí)圓管的軸向長(zhǎng)度比第一級(jí)圓管的軸向長(zhǎng)度短50 100mm。所述的一種二次爆震的吸氣式組合脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于主爆震形成室第一級(jí)圓管主體內(nèi)徑是預(yù)爆管內(nèi)徑的2倍。有益效果本發(fā)明提出的一種二次爆震的吸氣式組合脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)，利用預(yù)爆管排出的高溫高壓產(chǎn)物，可以有效地通過(guò)吸氣喇叭噴管將外界新鮮空氣引射到主爆震形成室內(nèi)；吸氣喇叭噴管通過(guò)一個(gè)折角為90°的轉(zhuǎn)接頭與主爆震形成室連接，既可以有效預(yù)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(jí)圓管與第二級(jí)圓管之間留有縫隙，外界空氣可以通過(guò)縫隙進(jìn)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(nèi)氧化劑不足的問(wèn)題，有利于爆震的成功轉(zhuǎn)變，進(jìn)而產(chǎn)生更大的推力，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。試驗(yàn)表明，本發(fā)明提出的發(fā)動(dòng)機(jī)能夠維持較長(zhǎng)的爆震工作時(shí)間。


圖1 本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2:預(yù)爆管結(jié)構(gòu)示意圖；圖3 主爆震形成室結(jié)構(gòu)示意圖；其中1、預(yù)爆管燃料入口 ；2、預(yù)爆管氧化劑入口 ；3、預(yù)爆管隔離氣體入口 ；4-1、 預(yù)爆管內(nèi)噴油嘴；4-2、主爆震室內(nèi)噴油嘴；5、火花塞；6、連接法蘭；7、預(yù)爆管頭部；8、爆震形成段；9、爆震增強(qiáng)裝置；10、爆震傳播段；11-1、吸氣喇叭噴管引射空氣入口 ；11-2、主爆震形成室中的縫隙引射空氣入口 ；12、主爆震室燃料入口 ；13、吸氣喇叭噴管；14、轉(zhuǎn)接頭； 15-1、主爆震形成室第一級(jí)圓管；15-2、主爆震形成室第二級(jí)圓管；16、收斂噴管。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例描述本發(fā)明實(shí)施例1 如圖1所示，本實(shí)施例中給出的吸氣式組合脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)包括預(yù)爆管和主爆震室。
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如圖2所示，預(yù)爆管包括預(yù)爆管頭部7、預(yù)爆管爆震形成段8和預(yù)爆管爆震傳播段 10。預(yù)爆管頭部7是一端封閉，一端開(kāi)口的等截面圓管，預(yù)爆管頭部7封閉端管壁上設(shè)有燃料入口 1、氧化劑入口 2和隔離氣體入口 3，填充隔離氣體是為了防止發(fā)生過(guò)早點(diǎn)火，氧化劑和隔離氣體通過(guò)氧化劑入口 2和隔離氣體入口 3進(jìn)入預(yù)爆管頭部7，火花塞5安裝在預(yù)爆管頭部7的管壁上，且火花塞5安裝位置中心與預(yù)爆管頭部7封閉端的距離是預(yù)爆管內(nèi)徑的 1. 5倍，預(yù)爆管頭部7前端中心處設(shè)有噴油嘴4-1。預(yù)爆管爆震形成段8和預(yù)爆管爆震傳播段10均為兩端開(kāi)口的等截面圓管，預(yù)爆管頭部7通過(guò)連接法蘭與爆震形成段8前端固定相連，爆震形成段8后端與爆震傳播段10焊接在一起，預(yù)爆管頭部7、爆震形成段8和爆震傳播段10同軸固定安裝。爆震形成段8內(nèi)壁上設(shè)有S1Chelkin螺紋增強(qiáng)裝置，用于實(shí)現(xiàn)爆燃向爆震的轉(zhuǎn)變，Shchelkin螺紋的螺距為預(yù)爆管內(nèi)徑的0. 8倍，螺旋直徑為預(yù)爆管內(nèi)徑的0. 1倍，螺旋升角為30°度。如圖3所示，主爆震室包括吸氣喇叭噴管13、轉(zhuǎn)接頭14、主爆震形成室15和收斂噴管16。轉(zhuǎn)接頭為90°轉(zhuǎn)折的圓管結(jié)構(gòu)；主爆震形成室15由同軸連接的兩級(jí)圓管組成， 第二級(jí)圓管的內(nèi)徑比第一級(jí)圓管的內(nèi)徑大8mm，第一級(jí)圓管15-1后端為收斂形，收斂角為 10°，第二級(jí)圓管15-2前端為擴(kuò)張形，擴(kuò)張角為10°，第一級(jí)圓管15-1后端的收斂段和第二級(jí)圓管15-2前端的擴(kuò)張段間隙嵌套在一起，并且在嵌套間隙中焊接連接桿將第一級(jí)圓管與第二級(jí)圓管固定連接，第二級(jí)圓管15-2的軸向長(zhǎng)度比第一級(jí)圓管15-1的軸向長(zhǎng)度短 50mm。在第一級(jí)圓管15-1管壁側(cè)壁開(kāi)有兩個(gè)對(duì)稱的輸油孔，在輸油孔內(nèi)側(cè)安裝有噴油嘴安裝座，噴油嘴安裝座上固定安裝有噴油嘴4-2，用于向主爆震形成室內(nèi)噴注燃油，噴油嘴出油口方向與第一級(jí)圓管的軸線方向有5°的夾角，且噴油嘴出油口朝向第二級(jí)圓管，以免燃油碰到壁面，造成燃料的浪費(fèi)。轉(zhuǎn)接頭14 一端與吸氣喇叭噴管13的小口徑端采用連接法蘭密封同軸固定連接， 轉(zhuǎn)接頭另一端與主爆震形成室第一級(jí)圓管15-1前端進(jìn)口采用連接法蘭密封同軸固定連接，轉(zhuǎn)接頭14內(nèi)徑與與主爆震形成室第一級(jí)圓管15-1的內(nèi)徑相同；主爆震形成室第二級(jí)圓管后端出口與收斂噴管16的大口徑端采用連接法蘭密封同軸固定連接。這里采用吸氣喇叭噴管13通過(guò)轉(zhuǎn)接頭垂直于主爆震形成室安裝，相比于直圓管可以引射到更多的空氣，并且可以有效預(yù)防主爆震室內(nèi)混合物的反傳。主爆震形成室第一級(jí)圓管15-1的內(nèi)徑是預(yù)爆管內(nèi)徑的2倍。預(yù)爆管從轉(zhuǎn)接頭連接吸氣喇叭噴管的一側(cè)管壁插入，并與轉(zhuǎn)接頭密封焊接固定， 預(yù)爆管中心軸線與主爆震形成室中心軸線共線，且預(yù)爆管出口位于第一級(jí)圓管管道內(nèi)，并處于噴油嘴出油口方向背側(cè)。本實(shí)施例其工作時(shí)，燃油經(jīng)燃料入口 1，通過(guò)噴油嘴4-1噴入預(yù)爆管頭部7，與此同時(shí)氧化劑經(jīng)氧化劑入口 2進(jìn)入預(yù)爆管頭部7，燃料和氧化劑摻混之后，火花塞5開(kāi)始點(diǎn)火。 燃料混合物燃燒后在爆震形成段8中發(fā)生爆燃向爆震轉(zhuǎn)變過(guò)程，最終形成爆震波。爆震波經(jīng)由預(yù)爆管傳播段10傳出。預(yù)爆管中高溫高壓產(chǎn)物排出末端出口時(shí)，利用吸氣喇叭噴管13，會(huì)將周圍大量的新鮮空氣吸入到主爆震形成室的第一級(jí)圓管15-1內(nèi)，空氣通過(guò)吸氣喇叭噴管引射空氣入口 11-1進(jìn)入。燃油通過(guò)主爆震室的兩個(gè)燃料入口 12進(jìn)入到主爆震室的第一級(jí)圓管15-1 內(nèi)，與引射進(jìn)來(lái)的空氣進(jìn)行摻混。另有少部分空氣通過(guò)主爆震形成室第一級(jí)圓管15-1和第
5二級(jí)圓管15-2中間的縫隙進(jìn)入到主爆震室的第二級(jí)圓管15-2內(nèi)，為其補(bǔ)充氧化劑。通過(guò)預(yù)爆管排出的高溫高壓氣體將主爆震形成室內(nèi)的混合物點(diǎn)燃，在主爆震室15內(nèi)再次形成爆震，從而產(chǎn)生很大的推力，大大提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。實(shí)施例2 如圖1所示，本實(shí)施例中給出的吸氣式組合脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)包括預(yù)爆管和主爆震室。如圖2所示，預(yù)爆管包括預(yù)爆管頭部7、預(yù)爆管爆震形成段8和預(yù)爆管爆震傳播段 10。預(yù)爆管頭部7是一端封閉，一端開(kāi)口的等截面圓管，預(yù)爆管頭部7封閉端管壁上設(shè)有燃料入口 1、氧化劑入口 2和隔離氣體入口 3，填充隔離氣體是為了防止發(fā)生過(guò)早點(diǎn)火，氧化劑和隔離氣體通過(guò)氧化劑入口 2和隔離氣體入口 3進(jìn)入預(yù)爆管頭部7，火花塞5安裝在預(yù)爆管頭部7的管壁上，且火花塞5安裝位置中心與預(yù)爆管頭部7封閉端的距離是預(yù)爆管內(nèi)徑的 2倍，預(yù)爆管頭部7前端中心處設(shè)有噴油嘴4-1。預(yù)爆管爆震形成段8和預(yù)爆管爆震傳播段10均為兩端開(kāi)口的等截面圓管，預(yù)爆管頭部7通過(guò)連接法蘭與爆震形成段8前端固定相連，爆震形成段8后端與爆震傳播段10焊接在一起，預(yù)爆管頭部7、爆震形成段8和爆震傳播段10同軸固定安裝。爆震形成段8內(nèi)壁上設(shè)有S1Chelkin螺紋增強(qiáng)裝置，用于實(shí)現(xiàn)爆燃向爆震的轉(zhuǎn)變，Shchelkin螺紋的螺距為預(yù)爆管內(nèi)徑的1倍，螺旋直徑為預(yù)爆管內(nèi)徑的0.2倍，螺旋升角為40°度。如圖3所示，主爆震室包括吸氣喇叭噴管13、轉(zhuǎn)接頭14、主爆震形成室15和收斂噴管16。轉(zhuǎn)接頭為90°轉(zhuǎn)折的圓管結(jié)構(gòu)；主爆震形成室15由同軸連接的兩級(jí)圓管組成， 第二級(jí)圓管的內(nèi)徑比第一級(jí)圓管的內(nèi)徑大10mm，第一級(jí)圓管15-1后端為收斂形，收斂角為 5°，第二級(jí)圓管15-2前端為擴(kuò)張形，擴(kuò)張角為5°，第一級(jí)圓管15-1后端的收斂段和第二級(jí)圓管15-2前端的擴(kuò)張段間隙嵌套在一起，并且在嵌套間隙中焊接連接桿將第一級(jí)圓管與第二級(jí)圓管固定連接，第二級(jí)圓管15-2的軸向長(zhǎng)度比第一級(jí)圓管15-1的軸向長(zhǎng)度短 SOmm0在第一級(jí)圓管15-1管壁側(cè)壁開(kāi)有兩個(gè)對(duì)稱的輸油孔，在輸油孔內(nèi)側(cè)安裝有噴油嘴安裝座，噴油嘴安裝座上固定安裝有噴油嘴4-2，用于向主爆震形成室內(nèi)噴注燃油，噴油嘴出油口方向與第一級(jí)圓管的軸線方向有10°的夾角，且噴油嘴出油口朝向第二級(jí)圓管，以免燃油碰到壁面，造成燃料的浪費(fèi)。轉(zhuǎn)接頭14 一端與吸氣喇叭噴管13的小口徑端采用連接法蘭密封同軸固定連接， 轉(zhuǎn)接頭另一端與主爆震形成室第一級(jí)圓管15-1前端進(jìn)口采用連接法蘭密封同軸固定連接，轉(zhuǎn)接頭14內(nèi)徑與與主爆震形成室第一級(jí)圓管15-1的內(nèi)徑相同；主爆震形成室第二級(jí)圓管后端出口與收斂噴管16的大口徑端采用連接法蘭密封同軸固定連接。這里采用吸氣喇叭噴管13通過(guò)轉(zhuǎn)接頭垂直于主爆震形成室安裝，相比于直圓管可以引射到更多的空氣，并且可以有效預(yù)防主爆震室內(nèi)混合物的反傳。主爆震形成室第一級(jí)圓管15-1的內(nèi)徑是預(yù)爆管內(nèi)徑的2倍。預(yù)爆管從轉(zhuǎn)接頭連接吸氣喇叭噴管的一側(cè)管壁插入，并與轉(zhuǎn)接頭密封焊接固定， 預(yù)爆管中心軸線與主爆震形成室中心軸線共線，且預(yù)爆管出口位于第一級(jí)圓管管道內(nèi)，并處于噴油嘴出油口方向背側(cè)。本實(shí)施例其工作時(shí)，燃油經(jīng)燃料入口 1，通過(guò)噴油嘴4-1噴入預(yù)爆管頭部7，與此同時(shí)氧化劑經(jīng)氧化劑入口 2進(jìn)入預(yù)爆管頭部7，燃料和氧化劑摻混之后，火花塞5開(kāi)始點(diǎn)火。
6燃料混合物燃燒后在爆震形成段8中發(fā)生爆燃向爆震轉(zhuǎn)變過(guò)程，最終形成爆震波。爆震波經(jīng)由預(yù)爆管傳播段10傳出。預(yù)爆管中高溫高壓產(chǎn)物排出末端出口時(shí)，利用吸氣喇叭噴管13，會(huì)將周圍大量的新鮮空氣吸入到主爆震形成室的第一級(jí)圓管15-1內(nèi)，空氣通過(guò)吸氣喇叭噴管引射空氣入口 11-1進(jìn)入。燃油通過(guò)主爆震室的兩個(gè)燃料入口 12進(jìn)入到主爆震室的第一級(jí)圓管15-1 內(nèi)，與引射進(jìn)來(lái)的空氣進(jìn)行摻混。另有少部分空氣通過(guò)主爆震形成室第一級(jí)圓管15-1和第二級(jí)圓管15-2中間的縫隙進(jìn)入到主爆震室的第二級(jí)圓管15-2內(nèi)，為其補(bǔ)充氧化劑。通過(guò)預(yù)爆管排出的高溫高壓氣體將主爆震形成室內(nèi)的混合物點(diǎn)燃，在主爆震室15內(nèi)再次形成爆震，從而產(chǎn)生很大的推力，大大提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。實(shí)施例3 如圖1所示，本實(shí)施例中給出的吸氣式組合脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)包括預(yù)爆管和主爆震室。如圖2所示，預(yù)爆管包括預(yù)爆管頭部7、預(yù)爆管爆震形成段8和預(yù)爆管爆震傳播段 10。預(yù)爆管頭部7是一端封閉，一端開(kāi)口的等截面圓管，預(yù)爆管頭部7封閉端管壁上設(shè)有燃料入口 1、氧化劑入口 2和隔離氣體入口 3，填充隔離氣體是為了防止發(fā)生過(guò)早點(diǎn)火，氧化劑和隔離氣體通過(guò)氧化劑入口 2和隔離氣體入口 3進(jìn)入預(yù)爆管頭部7，火花塞5安裝在預(yù)爆管頭部7的管壁上，且火花塞5安裝位置中心與預(yù)爆管頭部7封閉端的距離是預(yù)爆管內(nèi)徑的 2倍，預(yù)爆管頭部7前端中心處設(shè)有噴油嘴4-1。預(yù)爆管爆震形成段8和預(yù)爆管爆震傳播段10均為兩端開(kāi)口的等截面圓管，預(yù)爆管頭部7通過(guò)連接法蘭與爆震形成段8前端固定相連，爆震形成段8后端與爆震傳播段10焊接在一起，預(yù)爆管頭部7、爆震形成段8和爆震傳播段10同軸固定安裝。爆震形成段8內(nèi)壁上設(shè)有S1Chelkin螺紋增強(qiáng)裝置，用于實(shí)現(xiàn)爆燃向爆震的轉(zhuǎn)變，Shchelkin螺紋的螺距為預(yù)爆管內(nèi)徑的1. 5倍，螺旋直徑為預(yù)爆管內(nèi)徑的0. 2倍，螺旋升角為50°度。如圖3所示，主爆震室包括吸氣喇叭噴管13、轉(zhuǎn)接頭14、主爆震形成室15和收斂噴管16。轉(zhuǎn)接頭為90°轉(zhuǎn)折的圓管結(jié)構(gòu)；主爆震形成室15由同軸連接的兩級(jí)圓管組成， 第二級(jí)圓管的內(nèi)徑比第一級(jí)圓管的內(nèi)徑大9mm，第一級(jí)圓管15-1后端為收斂形，收斂角為 8°，第二級(jí)圓管15-2前端為擴(kuò)張形，擴(kuò)張角為8°，第一級(jí)圓管15-1后端的收斂段和第二級(jí)圓管15-2前端的擴(kuò)張段間隙嵌套在一起，并且在嵌套間隙中焊接連接桿將第一級(jí)圓管與第二級(jí)圓管固定連接，第二級(jí)圓管15-2的軸向長(zhǎng)度比第一級(jí)圓管15-1的軸向長(zhǎng)度短 100mm。在第一級(jí)圓管15-1管壁側(cè)壁開(kāi)有兩個(gè)對(duì)稱的輸油孔，在輸油孔內(nèi)側(cè)安裝有噴油嘴安裝座，噴油嘴安裝座上固定安裝有噴油嘴4-2，用于向主爆震形成室內(nèi)噴注燃油，噴油嘴出油口方向與第一級(jí)圓管的軸線方向有15°的夾角，且噴油嘴出油口朝向第二級(jí)圓管，以免燃油碰到壁面，造成燃料的浪費(fèi)。轉(zhuǎn)接頭14 一端與吸氣喇叭噴管13的小口徑端采用連接法蘭密封同軸固定連接， 轉(zhuǎn)接頭另一端與主爆震形成室第一級(jí)圓管15-1前端進(jìn)口采用連接法蘭密封同軸固定連接，轉(zhuǎn)接頭14內(nèi)徑與與主爆震形成室第一級(jí)圓管15-1的內(nèi)徑相同；主爆震形成室第二級(jí)圓管后端出口與收斂噴管16的大口徑端采用連接法蘭密封同軸固定連接。這里采用吸氣喇叭噴管13通過(guò)轉(zhuǎn)接頭垂直于主爆震形成室安裝，相比于直圓管可以引射到更多的空氣，并且可以有效預(yù)防主爆震室內(nèi)混合物的反傳。主爆震形成室第一級(jí)圓管15-1的內(nèi)徑是預(yù)爆
7管內(nèi)徑的2倍。預(yù)爆管從轉(zhuǎn)接頭連接吸氣喇叭噴管的一側(cè)管壁插入，并與轉(zhuǎn)接頭密封焊接固定， 預(yù)爆管中心軸線與主爆震形成室中心軸線共線，且預(yù)爆管出口位于第一級(jí)圓管管道內(nèi)，并處于噴油嘴出油口方向背側(cè)。本實(shí)施例其工作時(shí)，燃油經(jīng)燃料入口 1，通過(guò)噴油嘴4-1噴入預(yù)爆管頭部7，與此同時(shí)氧化劑經(jīng)氧化劑入口 2進(jìn)入預(yù)爆管頭部7，燃料和氧化劑摻混之后，火花塞5開(kāi)始點(diǎn)火。 燃料混合物燃燒后在爆震形成段8中發(fā)生爆燃向爆震轉(zhuǎn)變過(guò)程，最終形成爆震波。爆震波經(jīng)由預(yù)爆管傳播段10傳出。預(yù)爆管中高溫高壓產(chǎn)物排出末端出口時(shí)，利用吸氣喇叭噴管13，會(huì)將周圍大量的新鮮空氣吸入到主爆震形成室的第一級(jí)圓管15-1內(nèi)，空氣通過(guò)吸氣喇叭噴管引射空氣入口 11-1進(jìn)入。燃油通過(guò)主爆震室的兩個(gè)燃料入口 12進(jìn)入到主爆震室的第一級(jí)圓管15-1 內(nèi)，與引射進(jìn)來(lái)的空氣進(jìn)行摻混。另有少部分空氣通過(guò)主爆震形成室第一級(jí)圓管15-1和第二級(jí)圓管15-2中間的縫隙進(jìn)入到主爆震室的第二級(jí)圓管15-2內(nèi)，為其補(bǔ)充氧化劑。通過(guò)預(yù)爆管排出的高溫高壓氣體將主爆震形成室內(nèi)的混合物點(diǎn)燃，在主爆震室15內(nèi)再次形成爆震，從而產(chǎn)生很大的推力，大大提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。
權(quán)利要求
1.一種二次爆震的吸氣式組合脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)，包括預(yù)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(zhuǎn)接頭、主爆震形成室和收斂噴管；轉(zhuǎn)接頭為90°轉(zhuǎn)折的圓管結(jié)構(gòu)；主爆震形成室由同軸連接的兩級(jí)圓管組成，第二級(jí)圓管的內(nèi)徑比第一級(jí)圓管的內(nèi)徑大，第一級(jí)圓管后端為收斂形，第二級(jí)圓管前端為擴(kuò)張形，第一級(jí)圓管后端收斂角與第二級(jí)圓管前端擴(kuò)張角相同，第一級(jí)圓管后端的收斂段和第二級(jí)圓管前端的擴(kuò)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(jí)圓管與第二級(jí)圓管固定連接；在第一級(jí)圓管管壁側(cè)壁開(kāi)有輸油孔，在輸油孔內(nèi)側(cè)安裝有噴油嘴；轉(zhuǎn)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(zhuǎn)接頭另一端與主爆震形成室第一級(jí)圓管前端進(jìn)口密封同軸固定連接，主爆震形成室第二級(jí)圓管后端出口與收斂噴管大口徑端密封同軸固定連接；預(yù)爆管從轉(zhuǎn)接頭連接吸氣喇叭噴管的一側(cè)管壁插入，并與轉(zhuǎn)接頭密封固定連接，預(yù)爆管中心軸線與主爆震形成室中心軸線共線，且預(yù)爆管出口位于第一級(jí)圓管管道內(nèi)，并處于噴油嘴出油口方向背側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二次爆震的吸氣式組合脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于 主爆震形成室第二級(jí)圓管的內(nèi)徑比第一級(jí)圓管的內(nèi)徑大8mm-10mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種二次爆震的吸氣式組合脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于主爆震形成室第一級(jí)圓管后端收斂段的收斂角為5° -10°，第二級(jí)圓管前端擴(kuò)張段的收斂角為5° -10°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種二次爆震的吸氣式組合脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于主爆震形成室輸油孔內(nèi)側(cè)噴油嘴出油口方向與第一級(jí)圓管軸線方向有5° -15°的夾角，且噴油嘴出油口朝向第二級(jí)圓管。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種二次爆震的吸氣式組合脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于 主爆震形成室第二級(jí)圓管的軸向長(zhǎng)度比第一級(jí)圓管的軸向長(zhǎng)度短50mm 100mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二次爆震的吸氣式組合脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于 主爆震形成室第一級(jí)圓管主體內(nèi)徑是預(yù)爆管內(nèi)徑的2倍。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種二次爆震的吸氣式組合脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)，包括預(yù)爆管和主爆震室，主爆震室包括吸氣喇叭噴管、轉(zhuǎn)接頭、主爆震形成室和收斂噴管；轉(zhuǎn)接頭為90°轉(zhuǎn)折的圓管結(jié)構(gòu)；主爆震形成室由同軸連接的兩級(jí)圓管組成；轉(zhuǎn)接頭兩端與吸氣喇叭噴管和主爆震形成室第一級(jí)圓管固定連接；預(yù)爆管從轉(zhuǎn)接頭連接吸氣喇叭噴管的一側(cè)管壁插入。本發(fā)明利用預(yù)爆管排出的高溫高壓產(chǎn)物，可以有效地將外界新鮮空氣引射到主爆震形成室內(nèi)；吸氣喇叭噴管通過(guò)轉(zhuǎn)接頭與主爆震形成室連接，可以有效預(yù)防回火反傳，并增加引射的空氣量；主爆震形成室第一級(jí)圓管與第二級(jí)圓管之間有縫隙，外界空氣通過(guò)縫隙進(jìn)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。
文檔編號(hào)F02K9/62GK102434317SQ20111034733
公開(kāi)日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月4日
發(fā)明者嚴(yán)宇, 朱旭東, 穆楊, 范瑋, 高瞻 申請(qǐng)人:西北工業(yè)大學(xué)