[发明专利]探入式旋转爆震发动机单向起爆装置

说明书

技术领域

本发明属于旋转爆震波发动机技术领域，特别是一种探入式旋转爆震发动机单向起爆装置。

背景技术

现今，启动旋转爆轰发动机的方有用火花塞、燃烧丝、电雷管、在通道或侧壁安装爆炸块等方法。点火源引起波的形成，并快速过渡成激波或爆震波，这类方法成功率较低。例如Kindracki等人发现，用火花塞对环形燃烧室内的甲烷和空气混合物点火仅有40％的成功率。主要是因为在点火处产生了朝两个方向传播的爆震波，两爆震波相交后，由于爆震波前面均为刚燃烧结束的燃烧产物，无法支持爆震波的继续传播，导致旋转爆震波传播失败。Voitsekhovskii等人采用火花放电点燃可爆反应物，探讨了采用专门隔膜装置来防止爆震波从点火处向多个方向传播。Nicholls和Cullen在实验中采用了这种隔膜装置，可爆反应物点火后，爆震波只在一个方向上成功起始，而另一方向只产生一道弱激波。但实验中由于不充分的质量流率和混合导致爆震波没能稳定旋转。虽然隔膜的使用可以防止爆震波在两个方向上传播，起始的成功率也大大提高，却限制了旋转爆轰发动机的再启动，因此并未从根本上解决旋转爆震波的起始与形成问题。

Thomas等人和Canteins等人在发动机上安装一个预爆震管，向环形燃烧室内射入爆震波，在预爆震管内放置DDT增强装置用来完成DDT过程。如果DDT过程在预爆震管中完成，当预爆震管中的爆震波传入环形燃烧室时，会在环形燃烧室的一个方向上形成爆震波，在另一个方向上形成弱激波。预爆震管的末端安装了阀装置，使其通过再填充以重新启动旋转爆轰发动机。但国防科技大学的刘世杰等人发现，从点火到旋转爆震波的建立存在时间间隔，指出该时间间隔主要由预爆震管的排气过程引起，须对预爆震管起始方式开展进一步的研究，以缩短旋转爆震波的建立时间。

通过旋转喷射燃料和定时点火也能产生在一个方向传播的旋转爆震波。燃料旋转喷入旋转爆轰发动机燃烧室，并在反应物填满整个环形燃烧室前用火花塞点火。这种启动方式由于受当地湍流和反应物混合的影响，可能导致旋转爆轰发动机性能不稳定。刘世杰等人利用数值方法分析了旋转爆震波的起始过程，结果表明旋转爆震波的起始存在最小临界直径，起始过程中，可爆反应物能否快速进入流场，并在爆震波前形成预混区是爆震波能否持续旋转的关键。

从公开发表的文献看，尽管已提出了多种启动旋转爆震波的方法，并取得了一定的成功，但由于对旋转爆震波的起始条件和形成机理尚不清楚，导致旋转爆震波起始的成功率和重复率不高，单向起爆的问题并没得到解决。因此，研发一种成功率高、可重复点火并可以单向起爆的旋转爆震发动机单向起爆装置将具有十分重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够单向起爆旋转爆震波发动机且不影响发动机正常工作期间燃烧室内爆震波的旋转传播情况，同时能够解决旋转爆震波发动机再启动问题的探入式旋转爆震发动机单向起爆装置。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种探入式旋转爆震发动机单向起爆装置，包括被配置用于固定在旋转爆震发动机外壁的安装座，穿过安装座并与安装座滑动配合的预爆震管，被配置用于连接预爆震管和点火管的爆震管转接装置，设置在安装座的端部在预爆震管的滑动方向上对其限位的安装座端盖，在预爆震管上对预爆震管在其滑动方向上施加弹力的弹性元件；

其中，旋转爆震发动机的环形燃烧室上开有供预爆震管伸入的开口，预爆震管的侧壁上开有与环形燃烧室导通的开口。

本发明与现有技术相比，其显著优点：

(1)本发明采用探入式预爆震管，点火时探入主燃烧室里，点完火后缩回到初始位置，不影响主燃烧室内燃烧情况；

(2)本发明可通过调整预爆管的角度来调节起始爆震波的方向；

(3)本发明所有动作都可以重复，克服了长期存在旋转爆震波发动机单向起爆中存在发动机再启动问题；

(4)本发明的所有部件都是纯机械部件，设计合理，在动作时具有极高可靠性，从而保证了单向起爆时机械上的可靠性。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1是本发明探入式的旋转爆震波发动机单向起爆装置封闭时示意图。

图2是本发明探入式的旋转爆震波发动机单向起爆装置封闭端探出时示意图。

图3是本发明探入式的旋转爆震波发动机单向起爆装置安装在环形主燃烧室的安装示意图。

具体实施方式

结合图1、图2和图3：

一种探入式旋转爆震发动机单向起爆装置，

包括被配置用于固定在旋转爆震发动机外壁的安装座1，