[发明专利]一种超声速爆震发动机及其推进系统

说明书

本发明公开了一种推进系统，包括进气道和燃烧室，所述燃烧室内安装有用于引导斜爆震波的斜坡组件，所述斜坡组件包括用于改变来流流向的斜板，并且所述斜板的倾斜角度可调。本发明所提供的推进系统，通过将所述斜坡组件中的斜板设置为角度可调的斜板，可以在所述来流的流速不同时，通过调节所述斜板的倾斜角度，适应不同流速的所述来流，保证来流爆震顺利进行，防止诱导的斜爆震波发生前传，提高该发动机的使用可靠性。本发明还公开了一种包括上述推进系统的超声速爆震发动机。

技术领域

本发明涉及爆震发动机设备领域，特别是涉及一种推进系统。此外，本发明还涉及一种包括上述推进系统的超声速爆震发动机。

背景技术

随着高超声速飞行器的发展，推进系统的效率成为了制约发动机推力进一步提高的瓶颈之一，而爆震燃烧热力循环效率高、热释放快，基于爆震燃烧的超声速推进系统布局紧凑，结构简单，因此，爆震基发动机可作为高超声速推进系统的潜在方案。

现有技术中，在高超声速条件下，爆震燃烧室通过斜坡诱导爆震的方式组织燃烧，一体化的超声速爆震发动机中，燃料在前体喷入，燃烧和来流迅速混合，在前体处斜坡诱导产生斜爆震波，通过爆震波的预混气体迅速地在燃烧室发生燃烧，之后通过扩张段膨胀产生推力。

然而，由于现有的爆震基发动机考虑的是采用固定角度的斜坡诱导形成爆震波的方式组织爆震燃烧，来流工况改变时，斜坡角度固定，燃烧波面会产生拥塞使得诱导的斜爆震波发生前传。

同时，现有技术中的推进系统，燃烧室和扩张喷管单独设置，由于燃烧室需要混合燃料，因此，燃烧室的长度一般都较长，导致整个推进系统的体积较大，发动机的结构复杂。

因此，如何提高推进系统的可靠性，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种推进系统，该推进系统通过调整斜坡的角度，可有效防止诱导的斜爆震波发生前传。本发明的另一目的是提供一种包括上述推进系统的超声速爆震发动机。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种推进系统，包括进气道和燃烧室，所述燃烧室内安装有用于引导斜爆震波的斜坡组件，所述斜坡组件包括用于改变来流流向的斜板，并且所述斜板的倾斜角度可调。

优选的，所述斜坡组件还包括用于调节所述斜板角度的伸缩件，所述伸缩件安装于所述斜板远离所述进气道的一侧下部，并且所述斜板靠近所述进气道的一端与所述燃烧室铰接。

优选的，所述斜坡组件还包括用于安装所述斜板的底座，并且所述伸缩件的一端与所述底座连接，另一端与所述斜板连接。

优选的，所述斜板自靠近所述进气道的一端向远离所述进气道的一端向上倾斜设置。

优选的，所述伸缩件为吊设在所述燃烧室中的链条，所述链条的一端与所述燃烧室的内壁连接，另一端与所述斜板连接。

优选的，还包括与所述伸缩件连接的控制器，所述控制器用于：

获取的所述来流的流速；

根据所述来流的流速计算所述斜坡的最佳倾斜角度，以使所述来流点燃后形成的斜爆震波作用在扩张喷管的壁面上；

调节所述伸缩件的长度，以使所述斜坡处于最佳倾斜角度。

优选的，所述燃烧室远离所述进气道的一端设有扩张喷管，并且所述燃烧室与所述扩张喷管形成一体化燃烧室扩张喷管。

优选的，所述进气道与所述燃烧室之间通过隔离段连通。

优选的，所述进气道的前端设有前体燃料喷注口，所述前体燃料喷注口用于向所述进气道中喷入燃料以预混燃料。

本发明还提供一种超声速爆震发动机，包括上述任意一项所述的推进系统。