斜爆震发动机及其起爆方法
本发明公开了斜爆震发动机及其起爆方法，该斜爆震发动机包括整流罩、难燃燃料喷注器、易燃燃料喷注器、进气道、燃烧室和尾喷管；进气道包括第一楔面和第二楔面，难燃燃料喷注器被设置在靠近进气道出口处的上层壁面，燃烧室与进气道相连通，燃烧室的末端设置有尾部楔面，尾部楔面的楔面角度为20°；尾喷管与燃烧室相连通，易燃燃料喷注器被配置在整流罩的前端，采用的双层燃料辅助起爆方法，利用易燃燃料辅助难燃燃料发生起爆，从而减小难燃燃料诱导区长度，无动态结构响应和额外能量注入，有利于工程样机应用，且最大程度上获得推力增益；由于难燃气体不容易起爆的特点，可以抑制斜爆震波脱体，可以大幅度拓宽斜爆震发动机飞行马赫数下界。
发明专利
CN202311341367.5
2023-10-17
CN117418965A
2024-01-19
F02K7/00(2006.01)
北京理工大学
滕宏辉;张鹏飞;牛淑贞;杨鹏飞;杜文强;刘帅;刘思远
100081 北京市海淀区中关村南大街5号
北京晟睿智杰知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
于淼%白明珠
北京;11
1.一种斜爆震发动机，其特征在于，包括整流罩、难燃燃料喷注器、易燃燃料喷注器、进气道、燃烧室和尾喷管； 所述进气道包括第一楔面和第二楔面，高超声速来流经所述第一楔面和所述第二楔面压缩产生斜激波； 所述难燃燃料喷注器，被设置在靠近所述进气道出口处的上层壁面，用于在所述高超声速来流进入所述进气道时喷射难燃燃料；所述难燃燃料喷注器为横向阵列悬臂式喷注器； 所述燃烧室，与所述进气道相连通，燃料与所述高超声速来流的混合物通过所述燃烧室充分燃烧，所述燃烧室的末端设置有尾部楔面，尾部楔面的楔面角度为20°； 所述尾喷管，与所述燃烧室相连通，用于排出所述燃烧室的燃烧产物从而产生推动力； 所述易燃燃料喷注器，被配置在所述整流罩的前端，用于在所述高超声速来流进入所述进气道时喷射易燃燃料；所述易燃燃料喷注器为横向阵列悬臂式喷注器。 2.一种斜爆震发动机的起爆方法，所述起爆方法用于权利要求1所述的斜爆震发动机的起爆，其特征在于，包括： 高超声速来流进入进气道在第一楔面和第二楔面被压缩，同时难燃燃料喷注器喷射难燃燃料，易燃燃料喷注器喷射易燃燃料； 压缩后的所述高超声速来流与所述难燃燃料喷注器喷射的所述难燃燃料和所述易燃燃料喷注器喷射的所述易燃燃料混合得到混合来流； 所述混合来流配置为包括混合好的的上层子来流和下层子来流，所述上层子来流为位于所述燃烧室入口上层的难燃燃料与上层气体的混合物，所述上层气体为空气；所述下层子来流为位于所述燃烧室入口下层的易燃燃料与下层气体的混合物，所述下层气体为空气； 将所述上层子来流和所述下层子来流在所述尾部楔面被压缩，使得所述上层子来流和所述下层子来流最后以爆震形式燃烧。 3.根据权利要求2所述的斜爆震发动机的起爆方法，其特征在于，所述难燃燃料包括碳氢燃料。 4.根据权利要求3所述的斜爆震发动机的起爆方法，其特征在于，所述碳氢燃料包括：乙烯、甲烷和煤油中任一种或几种的组合。 5.根据权利要求2所述的斜爆震发动机的起爆方法，其特征在于，所述易燃燃料为氢气。