一种含有S形曲面楔面结构的斜爆震动力飞行器
本发明涉及一种含有S形曲面楔面结构的斜爆震动力飞行器，属于高超声速飞行器设计领域，特别是斜爆震发动机设计领域。包括：飞行器机体，用于承载载荷；燃料喷注结构，设有喷注孔，用于喷出燃料；发动机进气道，用于产生斜激波以压缩气体；发动机燃烧室，用于起爆反应物，利用一种S形曲面楔面结构代替平直楔面结构，使用压缩能力更强的弯曲激波代替斜激波，使得斜爆震波短距离诱导起爆；发动机尾喷管，用于膨胀排出爆震产物，产生推力。本发明能够实现斜爆震波的加速起爆，实现斜爆震波起爆位置的精准定位，大幅度减少斜爆震波的诱导段长度，减少斜爆震发动机燃烧室的结构长度，减轻斜爆震发动机燃烧室的结构重量，提高飞行器的工作性能。
发明专利
CN202311382732.7
2023-10-24
CN117404207A
2024-01-16
F02K7/00(2006.01)
南京理工大学
李盛;马虎;夏镇娟;何艳
210094 江苏省南京市孝陵卫200号
南京理工大学专利中心
汪清
江苏;32
1.一种含有S形曲面楔面结构的斜爆震动力飞行器，包括飞行器机体、燃料喷注结构、发动机进气道、发动机燃烧室、发动机尾喷管；其特征在于，在发动机燃烧室的下壁面上设有S形曲面楔面结构； 所述发动机进气道用于产生斜激波以压缩气体，所述燃料喷注结构位于进气道入口处，用于喷出燃料；压缩气体和燃料的混合气体进入发动机燃烧室起爆，用于产生斜爆震波；斜爆震波波后气体通过发动机尾喷管膨胀喷出，产生推力。 所述S形曲面楔面结构包括凹曲面、凸曲面，凹曲面和凸曲面在连接处平滑相切，凹曲面用于使混合气体形成弯曲激波，凹曲面和凸曲面的相切处用于使混合气体形成斜爆轰波并控制起爆位置，凸曲面用于减少斜爆轰波后的气体阻力和总压损失。 2.根据权利要求1所述的含有S形曲面楔面结构的斜爆震动力飞行器，还包括发动机掺混段，所述燃料喷注结构位于发动机掺混段入口处，发动机掺混段用于压缩气体和燃料的预混合。 3.根据权利要求1或2所述的含有S形曲面楔面结构的斜爆震动力飞行器，所述S形曲面楔面结构还包括斜楔段，所述斜楔段设置在凹曲面前部，与凹曲面平滑相切，用于提供初始的压缩角度，减少S型曲面的曲率，减小弯曲激波带来的总压损失。 4.根据权利要求1或2所述的含有S形曲面楔面结构的斜爆震动力飞行器，调整曲面的曲率，以及控制凹曲面和凸曲面的相切位置，从而控制斜爆震波的起爆位置。