一种吸气式脉冲爆震发动机进气道防反压结构制造技术

本发明专利技术提出了一种吸气式脉冲爆震发动机进气道防反压结构，包括进气锥、圆柱形管段、稳压腔和作动机构；圆柱形管段侧壁面上开有两排环形布局的引流孔；稳压腔为中段大直径、两端小直径的薄壁台阶圆柱结构，在稳压腔中段壁面上开有环形泄压槽；作动机构安装在稳压腔中段内部，且作动机构能够轴向密封滑动；稳压腔套在圆柱形管段外壁面，稳压腔两端面与圆柱形管段同轴密封固定连接；圆柱形管段侧壁面上的两排引流孔分别对应稳压腔两端小直径段。本发明专利技术通过采用稳压腔和作动机构配合，实现进气时高总压来流与外界空气隔离；形成爆震后，反流对作动机构作用，稳压腔将反流与外界连通，且反流进入导流腔后反向排出，达到降低进气道反压的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发动机
，具体为一种吸气式脉冲爆震发动机进气道防反压结构。
技术介绍
脉冲爆震发动机是周期性工作的动力装置。按照是否自带氧化剂可以将脉冲爆震发动机分为吸气式脉冲爆震发动机和火箭式脉冲爆震发动机。吸气式脉冲爆震发动机由于需要周期性的吸入空气作为氧化剂，其进气道不能完全封闭。在吸气式脉冲爆震发动机工作过程中形成的爆震波会向爆震室两侧传播，向进气道传播的爆震波称为回传爆震波。回传爆震波在爆震室障碍物的作用下会衰减成一道激波向进气道传播，激波后的燃气也会跟着流入进气道。反传激波和燃气不仅使得发动机推进性能下降，而且会影响发动机的正常工作。所以必须在进气道与爆震室之间安装机械阀或者气动阀。现有的机械阀如旋转阀虽然能够将反流和进气道隔离，但高总压来流在阀体上滞止后导致很大的负推力，而且旋转阀上存在旋转部件和控制系统，增加了系统复杂性。气动阀的要求是正向流动阻力小，逆流阻力大从而有效降低反流压力，减小进气道的压力脉动。现有的气动阀如Srnirnov的锥形气动阀正向进气阻力极大,而旋流器式气动阀结构复杂，叶片受到周期性脉冲压力的作用后容易变形。总之，利用气动阀来降低进气道反压还需要大量的研究工作。
技术实现思路
要解决的技术问题为解决现有技术存在的问题，本专利技术提出了一种吸气式脉冲爆震发动机进气道防反压结构，该结构能够增强脉冲爆震发动机的正推力，减小进气道的反压，同时还能改善气流和燃油的掺混。技术方案本专利技术的技术方案为:所述一种吸气式脉冲爆震发动机进气道防反压结构，其特征在于:包括进气锥、圆柱形管段、稳压腔和作动机构；圆柱形管段侧壁面上开有两排环形布局的引流孔；进气锥同轴安装在圆柱形管段中心，并且通过进气锥上的燃油通道与圆柱形管段固定连接，进气锥与圆柱形管段之间形成环形通道；所述稳压腔为中段大直径、两端小直径的薄壁台阶圆柱结构，稳压腔两端面的中心通孔直径等于圆柱形管段侧壁面外径，在稳压腔中段壁面上开有环形泄压槽；所述作动机构由两片圆环形片组成，圆环形片外径等于稳压腔中段内径，圆环形片内径等于圆柱形管段侧壁面外径，两片圆环形片之间通过多根轴向支杆固定连接；两片圆环形片之间的轴向距离小于环形泄压槽与稳压腔中段壁面两端面距离的大值，且两片圆环形片之间的轴向距离大于环形泄压槽与稳压腔中段壁面两端面距离的小值；作动机构安装在稳压腔中段内部，且作动机构能够轴向密封滑动；稳压腔套在圆柱形管段外壁面，稳压腔两端面与圆柱形管段同轴密封固定连接；圆柱形管段侧壁面上的两排引流孔分别对应稳压腔两端小直径段。所述一种吸气式脉冲爆震发动机进气道防反压结构，其特征在于:还包括有导流腔，导流腔为薄壁圆柱结构，导流腔一端面的中心通孔直径等于稳压腔中段外径；导流腔端面与稳压腔中段同轴密封固定，且环形泄压槽处于导流腔内。所述一种吸气式脉冲爆震发动机进气道防反压结构，其特征在于:还包括激波反射装置，所述激波反射装置中心为环形结构，环形结构的内径等于进气锥圆柱段外径；环形结构伸出有若干激波反射端，每个激波反射端的末端为抛物型面；激波反射装置同轴固定在进气锥上，且激波反射端处于进气锥与圆柱形管段之间形成环形通道中，且激波反射端末端的抛物型面朝向反流来流方向。所述一种吸气式脉冲爆震发动机进气道防反压结构，其特征在于:进气锥尾端为抛物型的激波聚焦反射凹腔。所述一种吸气式脉冲爆震发动机进气道防反压结构，其特征在于:在进气锥尾端的激波聚焦反射凹腔壁面上开有一排环形布局的斜射流孔，斜射流孔朝向圆柱形管段后排的引流孔。有益效果本专利技术通过采用稳压腔和作动机构配合，实现进气时，高总压来流与外界空气隔离，高总压来流不会流入大气中；而当点火形成爆震后，反流对作动机构作用，稳压腔将反流与外界连通，并且反流进入导流腔后反向排出，达到降低进气道反压的目的，同时增强发动机的正推力。此外，本专利技术还采用了激波反射装置和激波聚焦凹腔，通过反射激波降低反流的总压。附图说明图1.本专利技术的结构2.本专利技术激波反射装置3.本专利技术的圆柱形管段结构4.本专利技术稳压腔及作动机构结构5.本专利技术的一种优选方案结构6.—种优选方案的斜射流孔局部放大7.本专利技术的实施例示意中1.进气锥，2.激波反射装置，3.圆柱形管段，4.稳压腔，5.前限位平面，6.作动机构，7.泄压槽，8.导流腔，9.后限位平面，10.前引流孔，11.燃油通道，12后引流孔，13.激波聚焦凹腔，14.斜射流孔，15.点火器，16.螺旋型障碍物，17.爆震室。具体实施例方式下面结合具体实施例描述本专利技术:本实施例用于吸气式脉冲爆震发动机进气道头部结构。参照附图1，本实施例中的吸气式脉冲爆震发动机进气道防反压结构包括进气锥1、圆柱形管段3、稳压腔4和作动机构6。参照附图2，圆柱形管段两端为连接法兰，在圆柱形管段主体结构侧壁面上开有两排环形布局的引流孔，分别为前引流孔10和后引流孔12。参照附图1，进气锥同轴安装在圆柱形管段中心，且进气锥通过燃油通道11与圆柱形管段固定连接，进气锥与圆柱形管段之间形成环形通道。参照附图4，稳压腔4为中段大直径、两端小直径的薄壁台阶圆柱结构，中段大直径段与两端小直径段之间形成前限位平面5和后限位平面9。稳压腔两端面的中心通孔直径等于圆柱形管段侧壁面外径。在稳压腔中段壁面上开有环形泄压槽7。参照附图4，作动机构6由两片圆环形片组成，圆环形片外径等于稳压腔中段内径，圆环形片内径等于圆柱形管段侧壁面外径，两片圆环形片之间通过均匀分布的四根轴向支杆固定连接。两片圆环形片之间的轴向距离小于环形泄压槽与稳压腔中段壁面两端面距离的大值，且两片圆环形片之间的轴向距离大于环形泄压槽与稳压腔中段壁面两端面距离的小值，即本实施例中，两片圆环形片之间的轴向距离小于环形泄压槽与前限位平面5之间的轴向距离，且两片圆环形片之间的轴向距离大于环形泄压槽与后限位平面9之间的轴向距离，以保证当作动机构在稳压腔内部滑动时，气流能够按照设计要求流动。作动机构安装在稳压腔中段内部，且作动机构能够在气流压差的作用下在稳压腔中段轴向密封滑动。稳压腔套在圆柱形管段外壁面，稳压腔两端面与圆柱形管段同轴密封固定连接；且圆柱形管段侧壁面上的两排引流孔分别对应稳压腔两端小直径段，即前引流孔10处于前限位平面5前侧，后引流孔12处于后限位平面9后侧。当吸气式脉冲爆震发动机工作时，总压较高的来流从进气锥I与圆柱形管段3形成的环形通道进入发动机，一部分高总压来流先通过前引流孔10进入稳压腔4，推动作动机构6沿着来流方向运动直至限位平面9，从而将高总压来流与外界空气隔离，这样高总压来流不会流入大气中。另一方面，大部分来流经过环形通道后与从燃油通道11流出的燃油进行掺混并填充爆震室17，当爆震室填充完毕后，点火器15开始点火，点燃爆震室内的油气混合物，火焰经过螺旋型障碍物16加速后形成一道爆震波和一道回传爆震波分别传向发动机出口和进气道。回传爆震波在障碍物的作用下衰减为一道激波，激波后的燃气也跟着流向进气道。部分反流从后引流孔12进入稳压腔4，推动作动机构逆着来流方向直到限位平面5，这时泄压槽7将稳压腔4和外界连通，反流从泄压槽排出，达到降低进气道反压的目的。作为进一步的优化方案，在稳压腔外侧还有导流腔8，导流腔为薄壁圆柱结构，导流腔一端面的中心通孔直径等于稳压腔中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种吸气式脉冲爆震发动机进气道防反压结构，其特征在于：包括进气锥、圆柱形管段、稳压腔和作动机构；圆柱形管段侧壁面上开有两排环形布局的引流孔；进气锥同轴安装在圆柱形管段中心，并且通过进气锥上的燃油通道与圆柱形管段固定连接，进气锥与圆柱形管段之间形成环形通道；所述稳压腔为中段大直径、两端小直径的薄壁台阶圆柱结构，稳压腔两端面的中心通孔直径等于圆柱形管段侧壁面外径，在稳压腔中段壁面上开有环形泄压槽；所述作动机构由两片圆环形片组成，圆环形片外径等于稳压腔中段内径，圆环形片内径等于圆柱形管段侧壁面外径，两片圆环形片之间通过多根轴向支杆固定连接；两片圆环形片之间的轴向距离小于环形泄压槽与稳压腔中段壁面两端面距离的大值，且两片圆环形片之间的轴向距离大于环形泄压槽与稳压腔中段壁面两端面距离的小值；作动机构安装在稳压腔中段内部，且作动机构能够轴向密封滑动；稳压腔套在圆柱形管段外壁面，稳压腔两端面与圆柱形管段同轴密封固定连接；圆柱形管段侧壁面上的两排引流孔分别对应稳压腔两端小直径段。

【技术特征摘要】
1.一种吸气式脉冲爆震发动机进气道防反压结构，其特征在于:包括进气锥、圆柱形管段、稳压腔和作动机构；圆柱形管段侧壁面上开有两排环形布局的引流孔；进气锥同轴安装在圆柱形管段中心，并且通过进气锥上的燃油通道与圆柱形管段固定连接，进气锥与圆柱形管段之间形成环形通道；所述稳压腔为中段大直径、两端小直径的薄壁台阶圆柱结构，稳压腔两端面的中心通孔直径等于圆柱形管段侧壁面外径，在稳压腔中段壁面上开有环形泄压槽；所述作动机构由两片圆环形片组成，圆环形片外径等于稳压腔中段内径，圆环形片内径等于圆柱形管段侧壁面外径，两片圆环形片之间通过多根轴向支杆固定连接；两片圆环形片之间的轴向距离小于环形泄压槽与稳压腔中段壁面两端面距离的大值，且两片圆环形片之间的轴向距离大于环形泄压槽与稳压腔中段壁面两端面距离的小值；作动机构安装在稳压腔中段内部，且作动机构能够轴向密封滑动；稳压腔套在圆柱形管段外壁面，稳压腔两端面与圆柱形管段同轴密封固定连接；圆柱形管段侧壁面上的两排引流孔分别对应稳压腔两端小直...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑龙席，卢杰，李洋，陈星谷，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：