一种超声速爆震发动机及其推进系统技术方案

本发明专利技术公开了一种推进系统，包括进气道和燃烧室，所述燃烧室内安装有用于引导斜爆震波的斜坡组件，所述斜坡组件包括用于改变来流流向的斜板，并且所述斜板的倾斜角度可调。本发明专利技术所提供的推进系统，通过将所述斜坡组件中的斜板设置为角度可调的斜板，可以在所述来流的流速不同时，通过调节所述斜板的倾斜角度，适应不同流速的所述来流，保证来流爆震顺利进行，防止诱导的斜爆震波发生前传，提高该发动机的使用可靠性。本发明专利技术还公开了一种包括上述推进系统的超声速爆震发动机。

【技术实现步骤摘要】
一种超声速爆震发动机及其推进系统
本专利技术涉及爆震发动机设备领域，特别是涉及一种推进系统。此外，本专利技术还涉及一种包括上述推进系统的超声速爆震发动机。
技术介绍
随着高超声速飞行器的发展，推进系统的效率成为了制约发动机推力进一步提高的瓶颈之一，而爆震燃烧热力循环效率高、热释放快，基于爆震燃烧的超声速推进系统布局紧凑，结构简单，因此，爆震基发动机可作为高超声速推进系统的潜在方案。现有技术中，在高超声速条件下，爆震燃烧室通过斜坡诱导爆震的方式组织燃烧，一体化的超声速爆震发动机中，燃料在前体喷入，燃烧和来流迅速混合，在前体处斜坡诱导产生斜爆震波，通过爆震波的预混气体迅速地在燃烧室发生燃烧，之后通过扩张段膨胀产生推力。然而，由于现有的爆震基发动机考虑的是采用固定角度的斜坡诱导形成爆震波的方式组织爆震燃烧，来流工况改变时，斜坡角度固定，燃烧波面会产生拥塞使得诱导的斜爆震波发生前传。同时，现有技术中的推进系统，燃烧室和扩张喷管单独设置，由于燃烧室需要混合燃料，因此，燃烧室的长度一般都较长，导致整个推进系统的体积较大，发动机的结构复杂。因此，如何提高推进系统的可靠性，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种推进系统，该推进系统通过调整斜坡的角度，可有效防止诱导的斜爆震波发生前传。本专利技术的另一目的是提供一种包括上述推进系统的超声速爆震发动机。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种推进系统，包括进气道和燃烧室，所述燃烧室内安装有用于引导斜爆震波的斜坡组件，所述斜坡组件包括用于改变来流流向的斜板，并且所述斜板的倾斜角度可调。优选的，所述斜坡组件还包括用于调节所述斜板角度的伸缩件，所述伸缩件安装于所述斜板远离所述进气道的一侧下部，并且所述斜板靠近所述进气道的一端与所述燃烧室铰接。优选的，所述斜坡组件还包括用于安装所述斜板的底座，并且所述伸缩件的一端与所述底座连接，另一端与所述斜板连接。优选的，所述斜板自靠近所述进气道的一端向远离所述进气道的一端向上倾斜设置。优选的，所述伸缩件为吊设在所述燃烧室中的链条，所述链条的一端与所述燃烧室的内壁连接，另一端与所述斜板连接。优选的，还包括与所述伸缩件连接的控制器，所述控制器用于：获取的所述来流的流速；根据所述来流的流速计算所述斜坡的最佳倾斜角度，以使所述来流点燃后形成的斜爆震波作用在扩张喷管的壁面上；调节所述伸缩件的长度，以使所述斜坡处于最佳倾斜角度。优选的，所述燃烧室远离所述进气道的一端设有扩张喷管，并且所述燃烧室与所述扩张喷管形成一体化燃烧室扩张喷管。优选的，所述进气道与所述燃烧室之间通过隔离段连通。优选的，所述进气道的前端设有前体燃料喷注口，所述前体燃料喷注口用于向所述进气道中喷入燃料以预混燃料。本专利技术还提供一种超声速爆震发动机，包括上述任意一项所述的推进系统。本专利技术所提供的推进系统，包括进气道和燃烧室，所述燃烧室内安装有用于引导斜爆震波的斜坡组件，所述斜坡组件包括用于改变来流流向的斜板，并且所述斜板的倾斜角度可调。该推进系统，通过将所述斜坡组件中的斜板设置为角度可调的斜板，可以在所述来流的流速不同时，通过调节所述斜板的倾斜角度，适应不同流速的所述来流，保证来流爆震顺利进行，防止诱导的斜爆震波发生前传，提高该发动机的使用可靠性。本专利技术所提供的超声速爆震发动机设有上述推进系统，由于所述推进系统具有上述技术效果，因此，设有该推进系统的超声速爆震发动机也应当具有相应的技术效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术所提供的推进系统一种具体实施方式的结构示意图；图2为图1所示斜坡组件的放大结构示意图；其中：1-前体燃料喷注口、2-预混燃料、3-进气道入口、4-斜坡组件、41-斜板、42-伸缩件、43-底座、5-斜爆震波、A-进气道、B-隔离段、C-一体化燃烧室扩张喷管。具体实施方式本专利技术的核心是提供一种推进系统，该推进系统通过调整斜坡的角度，可有效防止诱导的斜爆震波发生前传，显著提高爆震发动机的使用可靠性。本专利技术的另一核心是提供一种包括上述推进系统的超声速爆震发动机。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参考图1和图2，图1为本专利技术所提供的推进系统一种具体实施方式的结构示意图；图2为图1所示斜坡组件的放大结构示意图。在该实施方式中，推进系统包括进气道A和燃烧室，该推进系统中的进气道A主要负责捕获来流，使更多的来流经过进气道A前体压缩后进入燃烧室；燃烧室内安装有用于引导斜爆震波5的斜坡组件4，斜坡组件4包括用于改变来流流向的斜板41，并且斜板41的倾斜角度可调，该推进系统设计状态为高超声速状态，燃烧室中的来流速度大于斜爆震燃烧波的火焰前传速度，使得斜坡诱导的斜爆震波5能够稳定在燃烧室位置。该推进系统的斜坡角度可调，并且设计状态为高超声速状态，燃烧室中的来流速度大于斜爆震燃烧波的火焰前传速度。进一步，斜板41自靠近进气道A的一端向远离进气道A的一端向上倾斜设置，即斜板41可以在来流的前进方向上，提供斜向上的推力，使得来流在斜板41的斜坡诱导下形成斜爆震波5。具体的，斜板41斜坡组件4还包括用于调节斜板41角度的伸缩件42，伸缩件42安装于斜板41远离进气道A的一侧下部，并且斜板41靠近进气道A的一端与燃烧室铰接，即斜板41的一端与燃烧室铰接，另一端在伸缩件42的作用下，可以上下摆动，进而实现斜板41倾斜角度的改变。上述设置中，将伸缩件42安装在斜板41远离进气道A的一侧下部，可以有效的减小高温来流对伸缩件42的影响，保证伸缩件42的正常使用，减小损坏，稳定性好。该推进系统，通过将斜坡组件4中的斜板41设置为角度可调的斜板41，可以在来流的流速不同时，通过调节斜板41的倾斜角度，适应不同流速的来流，保证来流爆震顺利进行，防止诱导的斜爆震波5发生前传，提高该发动机的使用可靠性。在上述各实施方式的基础上，斜坡组件4还包括用于安装斜板41的底座43，并且伸缩件42的一端与底座43连接，另一端与斜板41连接。上述设置中，斜板41的第一端与底座43铰接，第二端在伸缩件42的作用下升起，伸缩件的一端与斜板41的第二端连接，另一端与底座43连接。优选的，伸缩件42为伸缩油缸。在上述各实施方式的基础上，伸缩件42还可以为吊设在燃烧室中的链条，链条的一端与燃烧室的内壁连接，另一端与斜板41连接，当需要改变斜板41的倾斜角度是，通过改变链条的长度即可。在上述各实施方式的基础上，该推进系统还包括与伸缩件42连接的控制器，控制器用于：获取的来流的流速；根据来流的流速计算斜坡的最佳倾斜角度，具体的，上述斜板41的最佳倾斜角度的确定原则为，使来流点燃后形成的斜爆震波5作用在扩张喷管的壁面上，具体可以通过多次试验总结出来本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种推进系统，其特征在于，包括进气道(A)和燃烧室，所述燃烧室内安装有用于诱导斜爆震波(5)的斜坡组件(4)，所述斜坡组件(4)包括用于改变来流流向的斜板(41)，并且所述斜板(41)的倾斜角度可调。

【技术特征摘要】
1.一种推进系统，其特征在于，包括进气道(A)和燃烧室，所述燃烧室内安装有用于诱导斜爆震波(5)的斜坡组件(4)，所述斜坡组件(4)包括用于改变来流流向的斜板(41)，并且所述斜板(41)的倾斜角度可调。2.根据权利要求1所述的推进系统，其特征在于，所述斜坡组件(4)还包括用于调节所述斜板(41)角度的伸缩件(42)，所述伸缩件(42)安装于所述斜板(41)远离所述进气道(A)的一侧下部，并且所述斜板(41)靠近所述进气道(A)的一端与所述燃烧室铰接。3.根据权利要求2所述的推进系统，其特征在于，所述斜坡组件(4)还包括用于安装所述斜板(41)的底座(43)，并且所述伸缩件(42)的一端与所述底座(43)连接，另一端与所述斜板(41)连接。4.根据权利要求2所述的推进系统，其特征在于，所述斜板(41)自靠近所述进气道(A)的一端向远离所述进气道(A)的一端向上倾斜设置。5.根据权利要求2所述的推进系统，其特征在于，所述伸缩件(42)为吊设在所述燃烧室中的链条，所述链条的一端与所述燃烧室...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟强，梁剑寒，蔡晓东，林志勇，刘世杰，袁雪强，蒋露欣，孙健，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科学技术大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43