[发明专利]气波增压式脉冲发动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种主要用于航空飞行器的喷气发动机，当然该发动机还可用于需要产生推力或冲力的其他方面。

背景技术

在航空喷气发动机领域，人们一直追求设计出推重比高、耗油率低的发动机，例如，使用钛合金以降低发动机自身重量提高推重比，在喷气发动机中设计出增压比高的压气机以降低油耗提高经济性。然而为降低油耗提高经济性所使用的高增压比的压气机会导致喷气式发动机的结构复杂、价格昂贵，而且复杂的高增压比压气机还会导致发动机的推重比降低。喷气发动机中传统的脉冲发动机虽然结构简单、推重比高，但由于吸入发动机的空气没有被增压，所以在发动机中参与燃烧的空气压强比较低(一般略高于大气压)导致发动机油耗很高，经济性差，推进效率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、推重比高、经济性好的喷气发动机。

为了更好的说明本发明，首先简单的介绍传统的脉冲发动机的工作原理。参照附图1，图1是现有脉冲发动机的构造和工作简图，传统的脉冲发动机呈管状结构，两端分别是进气道和喷管口，进气道处装有单向阀门，其后是燃烧室和喷管。脉冲发动机工作时，首先使空气从进气道经单向阀门进入燃烧室喷油燃烧，燃烧后生成的高压高温燃气使进气道的单向阀关闭，燃气从喷管高速喷出，由于燃气高速喷出时的惯性，在燃烧室内压强等于大气压时燃气继续外喷，从而使燃烧室内压强小于大气压，压差使得单向阀门打开，空气进入燃烧室喷油燃烧，开始第二个循环。

为实现本发明的目的，本发明提供了一种喷气发动机包括进气道、单向阀门、燃烧室、喷管和传波管。气波增压式脉冲发动机包括两个燃烧室，每个燃烧室前面都有独立的单向阀门，每个燃烧室后面都有喷管，两个喷管中间以传波管相连。发动机启动时空气由进气道经单向阀门进入燃烧室，两燃烧室的其中一个先喷油燃烧。为了叙述方便，先喷油燃烧的燃烧室称为燃烧室1，另一个燃烧室称为燃烧室2，与燃烧室1相连的喷管称为喷管1，同样与燃烧室2相连的喷管称为喷管2。先喷油燃烧的燃烧室1中产生高温高压燃气，高压燃气使燃烧室1前面的单向阀门关闭，燃气由燃烧室进入喷管1，一部分燃气由喷管高速排出产生推力，一部分燃气进入传波管，由传波管折流进入喷管2，由于高速燃气的惯性，这部分燃气经喷管2进入燃烧室2，这部分燃气在喷管2和燃烧室2中减速增压从而也使得燃烧室2内的空气增压，此时燃烧室2喷油燃烧。在燃烧室2喷油燃烧的过程中，由于燃烧室1排出的高速燃气的惯性，在燃烧室1内压强达到大气压时燃气继续外喷，从而使燃烧室1内压强小于大气压，压差使单向阀门打开，空气进入燃烧室1。燃烧室2中喷油燃烧产生的高压燃气使得燃烧室2前面的单向阀门关闭，燃气由燃烧室2进入喷管2，一部分燃气高速排出产生推力，一部分经传波管进入喷管1，这部分燃气减速增压经喷管1进入燃烧室1从而增压了燃烧室1吸入的空气，燃烧室1喷油燃烧，产生的燃气一部分经喷管1排出，一部分经传波管进入喷管2和燃烧室2，为燃烧室2中的空气增压，如此循环，发动机进入稳定工作阶段。

由于发动机进入稳定工作阶段后燃烧室内的空气都是经过增压后再参与燃烧的，所以气波增压式脉冲发动机效率比传统的脉冲发动机高，油耗低经济性好。又由于气波增压式脉冲发动机的燃烧室内空气的增压方式是依靠不同燃烧室经传波管排出的燃气间歇式的互相增压，不需要复杂的压气机，所以该发动机没有复杂的压气机，比涡喷、涡扇发动机结构简单，造价低廉，同时推重比也较高。

本发明的目的、特征及优点将结合实施例，参考附图进一步说明。

附图说明

图1是现有技术下脉冲发动机的构造简图。

图2是本发明的气波增压式脉冲发动机的构造简图。

图3是本发明的气波增压式脉冲发动机工作过程的循环图。

具体实施方式

参照图1，现有技术条件下的脉冲发动机呈管状结构，两端分别是进气道和喷管口，进气道处装有单向阀门，其后是燃烧室和喷管。脉冲发动机工作时，首先使空气从进气道经单向阀门进入燃烧室喷油燃烧，燃烧后生成的高压高温燃气使进气道的单向阀关闭，燃气从喷管高速喷出，由于燃气高速喷出时的惯性，在燃烧室内压强等于大气压时燃气继续外喷，从而使燃烧室内压强小于大气压，压差使得单向阀门打开，空气进入燃烧室喷油燃烧，开始第二个循环。现有条件下的脉冲发动机由于燃烧室内气体在燃烧时没有被有效增压(略高于一个大气压)，导致发动机效率很低。