[发明专利]静态启动的冲压发动机

说明书

技术领域

本发明属于一种热机，特别是一种静态启动的冲压发动机。

背景技术

冲压发动机具有构造简单、成本低、重量轻、推重比大、速度快、效率高、故障少、寿命长等诸多优点，可是因其不能在地面静止状态下启动，需用其他发动机作为助推器，待其达到一定的飞行速度后才能有效工作，故无法单独作为普通飞机的动力装置，这就极大限制了应用范围，现仅用于导弹和靶机上。其与涡喷发动机或涡扇发动机组合虽然可以作为航空发动机使用，与之配合的发动机仅在飞机起飞、降落和低速飞行时工作，但这种组合式动力装置丧失了冲压发动机的大部分优点。

发明内容

本发明的目的是提供一种能在静止状态下启动的、燃烧稳定的、成本更低的冲压发动机，解决现有冲压发动机存在的问题，较好地保留其原有的优点。

本发明提出的技术方案如下：

一种静态启动的冲压发动机，包括冲压发动机和启动装置两部分；

所述冲压发动机包括壳体、尾喷管、火焰筒、喷油嘴和点火器；

所述壳体呈圆筒状，用金属板制成，一端为进气道，另一端连接尾喷管；所述尾喷管呈圆筒状，用金属片制成，表面密布小孔，孔径2-3mm，两孔中心距4-6mm；所述火焰筒呈圆台形，用金属片制成，表面密布小孔，孔径2-3mm，两孔中心距4-6mm，圆台底边与壳体、尾喷管连接，圆台顶端的开口封闭，内腔为燃烧室；所述喷油嘴和点火器设置于火焰筒的圆台顶端；

所述启动装置包括高压储气罐、阀门、输气管、喷气嘴；

所述高压储气罐装有压缩空气；所述阀门设置于高压储气罐的排气口；所述输气管一端连接阀门，另一端连接喷气嘴；所述喷气嘴有4-12只，均匀对称地排列成一圈，设置于进气道内，嘴朝向火焰筒。

本发明的有益效果：

相比与涡喷、涡扇发动机组合或用其他发动机作助推器，本发明的启动装置优点突出，其操作简单，故障极少，成本极低，跟压气机一样能产生高速气流；压气机的动力由造价高昂的涡轮机提供并且还需启动装置带动才能开始工作，在飞机高速飞行时压气机不起作用，涡轮机起消极作用，本启动装置的能量则由空压机在地面预先充装，只需满足飞机起飞短时加速的需求(若携带一个微型空压机在飞行中补充压缩空气可提升发动机的性能)。

设计独到的火焰筒其作用有三：1.提高燃烧效率.长长的火焰筒密布小孔，表面积又大，空气从无数小孔进入燃烧室在高速流动中与雾状燃料进行均匀稳定的掺混，使燃料充分燃烧。2.保障燃烧稳定.燃烧室靠近火焰筒圆台顶端的区域为背风区，该处风速和缓，燃料在此点火燃烧生成火焰能维持稳定传播，不致被高速气流吹灭，无设置火焰稳定器造成的流阻损失。3.降低制造成本.火焰筒将壳体与燃烧室分隔，避免火焰接触，因此壳体可用普通材料制造；火焰筒的外壁接触的是冷空气，冷空气从火焰筒表面无数小孔进入燃烧室后总是朝火焰筒的轴线方向高速流动，使火焰无法接触内壁，因此火焰筒不必用昂贵的高温合金制造。

接触尾喷管的燃气是火焰的外焰，温度最高，目前所有喷气发动机的尾喷管都采用高温合金制造。本发明的尾喷管设计独到，其表面布满小孔，当燃气高速通过时产生空吸作用将尾喷管周围的空气从无数小孔吸入尾喷管，这既增大了喷气量，又能使未完全燃烧的燃料完全燃烧，尤其吸入的空气阻挡炽热燃气接触管壁，因此尾喷管也无需用昂贵的高温合金制造。

附图说明

附图为本发明的示意图，图中各标号所表示的部件为：

图中：1.冲压发动机；2.启动装置；3.壳体；4.尾喷管；5.火焰筒；6.喷油嘴和点火器；7.高压储气罐；8.阀门；9.输气管；10.喷气嘴；11.进气道；12.燃烧室。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图所示，一种静态启动的冲压发动机，包括冲压发动机(1)和启动装置(2)两部分；

所述冲压发动机(1)包括壳体(3)、尾喷管(4)、火焰筒(5)、喷油嘴和点火器(6)；

所述壳体(3)呈圆筒状，用金属板制成，一端为进气道(11)，另一端连接尾喷管(4)；所述尾喷管(4)呈圆筒状，用金属片制成，表面密布小孔，孔径2-3mm，两孔中心距4-6mm；所述火焰筒(5)呈圆台形，用金属片制成，表面密布小孔，孔径2-3mm，两孔中心距4-6mm，圆台底边与壳体(3)、尾喷管(4)连接，圆台顶端的开口封闭，内腔为燃烧室(12)；所述喷油嘴和点火器(6)设置于火焰筒(5)的圆台顶端；