一种采用旋转爆震发动机的短距/垂直起降飞行器动力系统布局技术方案

本发明专利技术专利为一种采用旋转爆震发动机的短距/垂直起降飞行器动力系统布局，所属旋转爆震发动机与短距/垂直起降技术领域，由飞行器本体、旋转爆震发动机、传统涡轮喷气发动机、燃料供给装置、供电装置、空气管路组成，形成以飞行器本体后部的传统涡轮喷气发动机提供主要升力、分居飞行器本体前部及两翼的旋转爆震发动机提供辅助升力的布局。燃料供给装置由燃料箱、燃料供给管路和燃油泵构成；供电装置由供电线路与发电机构成。本发明专利技术用旋转爆震发动机及供给管路替换原有复杂的轴驱动升力风扇结构，大幅降低短距/垂直起降飞行器的机械复杂度，提高涡轮喷气发动机的推力输出，保障了短距/垂直起降的可靠性。短距/垂直起降的可靠性。短距/垂直起降的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种采用旋转爆震发动机的短距/垂直起降飞行器动力系统布局


[0001]本专利技术涉及一种短距/垂直起降飞行器动力系统布局，具体为一种采用旋转爆震发动机的短距/垂直起降飞行器动力系统布局。

技术介绍

[0002]旋转爆震发动机(Rotating Detonation Engine，简称RDE)作为一种新概念的动力装置，工作时，一个或多个爆震波在燃烧室头部形成并沿周向旋转传播，高温高压的燃烧产物从开口端排出，产生推力。它具有热效率高、结构简单、推重比高等潜在优点，近年来成为航空航天推进领域的研究热点。
[0003]短距/垂直起降飞行器可以在较小的空间条件下完成起降，在战时能够快速响应，使得小平台(小型机场、两栖攻击舰等)成为机动战略支点，从而发挥巨大作用。因此，短距/垂直起降技术已成为各军事强国重点发展的技术方向之一。
[0004]目前，美国、英国、俄罗斯等国在短距/垂直起降技术方面有着雄厚的技术积累，例如，美国的F
‑
35B、英国的鹞式以及俄罗斯的雅克
‑
38/141均采用了上述技术。然而，上述机型的发动机设计主要依靠传统的涡轮喷气式发动机，在进行短垂起降时会遇到升力发动机过重、进气畸变大、轴驱动升力风扇结构复杂、热燃气复吸、升力风扇消耗轴功较多等缺点，严重影响发动机的可靠性。
[0005]因此，针对上述短垂起降中遇到的问题，设计一种结构简单、推力稳定、可靠性高的短垂起降发动机系统显得尤为重要，本专利技术提出了一种采用旋转爆震发动机的短距/垂直起降飞行器动力系统布局，恰能满足要求，对短距/垂直起降技术的研发具有重要意义。

技术实现思路

[0006]要解决的技术问题
[0007]现有的短距/垂直起降技术在实际应用中会出现升力发动机过重、进气畸变大、轴驱动升力风扇结构复杂、热燃气复吸、升力风扇消耗轴功较多等缺点，为了避免现有短距/垂直起降技术的不足，本专利技术提出一种采用旋转爆震发动机的短距/垂直起降飞行器动力系统布局，使得发动机系统机械结构简化，提升涡轮喷气发动机的性能，保障了短距/垂直起降的可靠性。
[0008]为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0009]所述采用旋转爆震发动机的短距/垂直起降飞行器动力系统布局，包括飞行器本体、旋转爆震发动机1、旋转爆震发动机2、旋转爆震发动机3、传统涡轮喷气发动机、燃料供给装置、供电装置、空气管路，形成以飞行器本体后部的传统涡轮喷气发动机提供主要升力、分居飞行器本体前部及两翼的旋转爆震发动机提供辅助升力的布局。
[0010]所述燃料供给装置包括燃料箱1，燃料箱2，燃料箱3，燃料供给管路，燃油泵；采用燃料供给管路将燃料箱1、燃油泵与旋转爆震发动机1依次相连；采用燃料供给管路将燃料
箱2、燃油泵与旋转爆震发动机2依次相连；采用燃料供给管路将燃料箱3、燃油泵与旋转爆震发动机3依次相连。
[0011]所述供电装置包括发电机和供电线路；采用供电线路分别将发电机与旋转爆震发动机1、旋转爆震发动机2、旋转爆震发动机3、传统涡轮喷气发动机相连。
[0012]所述空气管路将传统涡轮喷气发动机的压气机与旋转爆震发动机1、旋转爆震发动机2、旋转爆震发动机3的空气入口相连。
[0013]所述燃料箱1位于飞行器本体的前部，燃料箱2位于飞行器本体的左机翼，燃料箱3位于飞行器本体的右机翼，发电机位于飞行器本体的中后部。
[0014]有益效果：
[0015]本专利技术所述的一种采用旋转爆震发动机的短距/垂直起降飞行器动力系统布局，以旋转爆震发动机及供给管路替换原有复杂的轴驱动升力风扇结构，大幅降低短距/垂直起降飞行器的机械复杂度；此外，在传统设计中，升力风扇由传统涡轮喷气发动机主轴驱动，工作时会消耗大量的轴功，减小了涡轮喷气发动机的推力输出，而旋转爆震发动机爆震燃烧仅需从涡轮喷气发动机中引出少量空气作为氧化剂，涡轮喷气发动机由于引气造成的功率损失远小于升力风扇的轴功消耗，因此，本专利技术可以实现涡轮喷气发动机推力的提升，保障了短距/垂直起降的可靠性。
附图说明
[0016]图1：采用旋转爆震发动机的短距/垂直起降飞行器动力系统布局示意图。
[0017]其中，1为飞行器本体；2为旋转爆震发动机1；3为燃料箱1；4为燃料箱3；5为燃油泵；6为旋转爆震发动机3；7为供电线路；8为传统涡轮喷气发动机；9为空气管路；10为燃料供给管路；11为燃料箱2；12为旋转爆震发动机2；13为发电机。
具体实施方式
[0018]下面结合附图以及具体实施过程对本专利技术作进一步说明。
[0019]本实施例所述采用旋转爆震发动机的短距/垂直起降飞行器动力系统布局包括飞行器本体(1)、旋转爆震发动机1(2)、旋转爆震发动机2(12)、旋转爆震发动机3(6)、传统涡轮喷气发动机(8)、燃料供给装置、供电装置、空气管路(9)，形成以飞行器本体(1)后部的传统涡轮喷气发动机(8)提供主要升力、分居飞行器本体(1)前部及两翼的旋转爆震发动机提供辅助升力的布局。
[0020]所述燃料供给装置包括燃料箱1(3)，燃料箱2(11)，燃料箱3(4)，燃料供给管路(10)，燃油泵(5)；采用燃料供给管路(10)将燃料箱1(3)、燃油泵(5)与旋转爆震发动机1(2)依次相连；采用燃料供给管路(10)将燃料箱2(11)、燃油泵(5)与旋转爆震发动机2(12)依次相连；采用燃料供给管路(10)将燃料箱3(4)、燃油泵(5)与旋转爆震发动机3(6)依次相连。燃油泵(5)将燃料通过燃料供给管路(10)泵入旋转爆震发动机1(2)、旋转爆震发动机2(12)、旋转爆震发动机3(6)中参与爆震燃烧。
[0021]所述供电装置包括发电机(13)和供电线路(7)；采用供电线路(7)分别将发电机(13)与旋转爆震发动机1(2)、旋转爆震发动机2(12)、旋转爆震发动机3(6)、传统涡轮喷气发动机(8)相连；发电机(13)为旋转爆震发动机1(2)、旋转爆震发动机2(12)、旋转爆震发动
机3(6)的点火装置提供电力保障。
[0022]所述空气管路(9)将传统涡轮喷气发动机(8)的压气机所产生的高压可燃气体引入旋转爆震发动机1(2)、旋转爆震发动机2(12)、旋转爆震发动机3(6)的空气进口用于爆震燃烧。
[0023]在空气与燃料通过空气管路(9)、燃料供给管路(10)进入到旋转爆震发动机1(2)、旋转爆震发动机2(12)、旋转爆震发动机3(6)后，点火装置启动，产生旋转爆震波，高温高压燃烧产物从发动机出口排出，产生推力，与传统涡轮喷气发动机(8)矢量喷管产生的推力一同为飞行器短距/垂直起降提供升力。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用旋转爆震发动机的短距/垂直起降飞行器动力系统布局，包括飞行器本体(1)、旋转爆震发动机1(2)、旋转爆震发动机2(12)、旋转爆震发动机3(6)、传统涡轮喷气发动机(8)、燃料供给装置、供电装置、空气管路(9)，其特征在于形成以飞行器本体(1)后部的传统涡轮喷气发动机(8)提供主要升力、分居飞行器本体(1)前部及两翼的旋转爆震发动机提供辅助升力的布局，燃料供给装置、供电装置、空气管路(9)等配套与相应的发动机连接，大幅降低短距/垂直起降飞行器的机械复杂度；此外，旋转爆震发动机爆震燃烧仅需从涡轮喷气发动机中引出少量空气作为氧化剂，涡轮喷气发动机由于引气造成的功率损失远小于升力风扇的轴功消耗，本发明可以实现涡轮喷气发动机推力的提升，确保短距/垂直起降的可靠性。2.根据权利要求1所述的一种采用旋转爆震发动机的短距/垂直起降飞行器动力系统布局，其特征在于：所述燃料供给装置包括燃料箱1(3)，燃料箱2(11)，燃料箱(4)，燃料供给管路(10)，燃油泵(5)；采用燃料供给管路(10)将燃料箱1(3)、燃油泵(5)与旋转爆震发动机1(2)依次相连；采用燃料供给管路(10)将燃料箱2(11)、燃油泵(5)与...

【专利技术属性】
技术研发人员：王可，曹力文，赵明皓，范玮，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：