一种基于内柱平动的旋转爆震矢量推进装置
本发明提出了一种基于内柱平动的旋转爆震矢量推进装置，包括燃烧室头部、可动燃烧室内柱、伸缩臂和尾喷管。其中，燃烧室头部包括喷注结构、燃烧室头部直线环板、燃烧室头部直线环板定位凸台、燃烧室头部耐高温密封圈、燃烧室头部自润滑轴套和燃烧室头部旋盖；可动燃烧室内柱包括可动燃烧室内柱头部、可动燃烧室内柱滑盖和可动燃烧室内柱后端圆柱；伸缩臂包括伸缩臂固定体和伸缩臂移动体；尾喷管为塞式喷管，包括塞式喷管外环和塞式喷管中心锥。燃烧室头部旋盖与燃烧室头部直线环板通过燃烧室头部自润滑轴套以转动副的方式进行配合，可由电机驱动旋转；可动燃烧室内柱与燃烧室头部旋盖通过可动燃烧室内柱滑盖和燃烧室头部旋盖内柱平动滑道以移动副的方式进行抵紧配合，可由伸缩臂驱动平动。该装置工作时，通过电机驱动燃烧室头部旋盖旋转以及伸缩臂驱动可动燃烧室内柱平动使得可动燃烧室内柱能够在燃烧室内各个方向上平动，造成燃烧室内旋转爆震波强度与燃气流动不均匀，从而使旋转爆震发动机产生矢量推力。本发明可以用于旋转爆震矢量推进等领域。
发明专利
CN202311400813.5
2023-10-26
CN117329023A
2024-01-02
F02K7/00(2006.01)
西北工业大学
王可;史浩宁;范玮
710072 陕西省西安市碑林区友谊西路127号
陕西;61
1.一种基于内柱平动的旋转爆震矢量推进装置，包括燃烧室头部、可动燃烧室内柱、伸缩臂和尾喷管。其特征在于，该装置工作时，通过电机驱动燃烧室头部旋盖旋转以及伸缩臂驱动可动燃烧室内柱平动使得可动燃烧室内柱能够在燃烧室内各个方向上平动，造成燃烧室内旋转爆震波强度与燃气流动不均匀，从而使旋转爆震发动机产生矢量推力。 2.根据权利要求1所述的一种基于内柱平动的旋转爆震矢量推进装置，其特征在于，所述燃烧室头部位于燃烧室前侧，与燃烧室同轴安装，包括喷注结构、燃烧室头部直线环板、燃烧室头部直线环板定位凸台、燃烧室头部耐高温密封圈、燃烧室头部自润滑轴套和燃烧室头部旋盖；所述喷注结构可采用环缝-环缝或环缝-喷孔等方式对氧化剂和燃料进行喷注与掺混；所述燃烧室头部直线环板位于喷注结构入口处所在壁面前方与燃烧室同轴，燃烧室头部直线环板内壁面与燃烧室头部自润滑轴套外壁配面合；所述燃烧室头部直线环板定位凸台位于燃烧室头部直线环板后方，对燃烧室头部自润滑轴套后端进行定位；所述燃烧室头部耐高温密封圈位于燃烧室头部直线环板定位凸台中心处，用于密封燃烧室头部直线环板定位凸台与燃烧室头部旋盖直线环板外壁面之间的缝隙，防止燃气泄漏并延长燃烧室头部自润滑轴套工作寿命；所述燃烧室头部自润滑轴套位于喷注结构入口处所在壁面前方与燃烧室同轴，燃烧室头部自润滑轴套外壁面与燃烧室头部直线环板内壁面配合，燃烧室头部自润滑轴套内壁面与燃烧室头部旋盖直线环板外壁面配合，燃烧室头部自润滑轴套后端依靠燃烧室头部直线环板定位凸台进行定位，燃烧室头部自润滑轴套前端依靠燃烧室头部旋盖直线环板定位凸台进行定位，燃烧室头部自润滑轴套可以使燃烧室头部旋盖相对于燃烧室头部直线环板进行旋转；所述燃烧室头部旋盖位于燃烧室头部自润滑轴套前方，与燃烧室同轴。 3.根据权利要求1或2所述的一种基于内柱平动的旋转爆震矢量推进装置，其特征在于，所述燃烧室头部旋盖包括燃烧室头部旋盖直线环板、燃烧室头部旋盖直线环板定位凸台、燃烧室头部旋盖开放式环形安装边和燃烧室头部旋盖内柱平动滑道；所述燃烧室头部旋盖直线环板位于燃烧室头部直线环板内侧并与燃烧室头部直线环板同轴安装，燃烧室头部旋盖直线环板外壁面与燃烧室头部自润滑轴套内壁面配合；所述燃烧室头部旋盖直线环板定位凸台位于燃烧室头部自润滑轴套前方，对燃烧室头部自润滑轴套前端进行定位；所述燃烧室头部旋盖开放式环形安装边位于燃烧室头部旋盖直线环板定位凸台前方，环线的圆心经过燃烧室中轴线，为中间贯通开口的“()”形状；所述燃烧室头部旋盖内柱平动滑道位于燃烧室头部旋盖开放式环形安装边中间贯通开口处。 4.根据权利要求1或2或3所述的一种基于内柱平动的旋转爆震矢量推进装置，其特征在于，所述燃烧室头部旋盖内柱平动滑道，包括燃烧室头部旋盖内柱平动滑道中空弧面滑道、燃烧室头部旋盖内柱平动滑道定位凸台和燃烧室头部旋盖内柱平动滑道耐高温密封圈；所述燃烧室头部旋盖内柱平动滑道中空弧面滑道位于燃烧室头部旋盖开放式环形安装边中间贯通开口处，从一端的开口沿直线延伸至另一端开口，与可动燃烧室内柱滑盖配合，中部开有直槽口；所述燃烧室头部旋盖内柱平动滑道定位凸台位于燃烧室头部旋盖内柱平动滑道中空弧面滑道上的两侧，方向与燃烧室头部旋盖内柱平动滑道中空弧面滑道平行，燃烧室头部旋盖内柱平动滑道定位凸台定位面与可动燃烧室内柱滑盖底部配合，防止可动燃烧室内柱侧倾摇动；所述燃烧室头部旋盖内柱平动滑道耐高温密封圈环绕燃烧室头部旋盖内柱平动滑道中空弧面滑道中部直槽口，起密封作用，防止可动燃烧室内柱平动过程中燃气泄漏。 5.根据权利要求1所述的一种基于内柱平动的旋转爆震矢量推进装置，其特征在于，所述可动燃烧室内柱与燃烧室平行安装，包括可动燃烧室内柱头部、可动燃烧室内柱滑盖和可动燃烧室内柱后端圆柱；所述可动燃烧室内柱头部受压将可动燃烧室内柱抵紧于燃烧室头部旋盖内柱平动滑道，可动燃烧室内柱头部与伸缩臂移动体固连，受伸缩臂驱动平动；所述可动燃烧室内柱滑盖为圆弧面，与燃烧室头部旋盖内柱平动滑道中空弧面滑道配合，下端与燃烧室头部旋盖内柱平动滑道定位凸台定位面配合；所述可动燃烧室内柱后端圆柱位于可动燃烧室内柱后侧，与可动燃烧室内柱滑盖固连，方向平行于燃烧室中轴线。 6.根据权利要求1所述的一种基于内柱平动的旋转爆震矢量推进装置，其特征在于，所述伸缩臂位于燃烧室头部旋盖前方，包括伸缩臂固定体和伸缩臂移动体；所述伸缩臂固定体对称横跨固定于燃烧室头部旋盖开放式环形安装边中间贯通开口上侧两端处；所述伸缩臂移动体与可动燃烧室内柱头部固定连接；伸缩臂可由伸缩缸或电机等装置驱动，使伸缩臂移动体带动可动燃烧室内柱平动。 7.根据权利要求1所述的一种基于内柱平动的旋转爆震矢量推进装置，其特征在于，所述尾喷管位于燃烧室后部，为塞式喷管，包括塞式喷管外环和塞式喷管中心锥；尾喷管结构限制了可动燃烧室内柱最大平动距离。