[发明专利]应用于火箭基组合循环发动机的自适应火箭喷管

权利要求书

1.应用于火箭基组合循环发动机的自适应火箭喷管，其特征在于：该自适应火箭喷管位于火箭基组合循环发动机的发动机内流道内，自适应火箭喷管包括喷管本体，喷管主体内设有喷管内流道，所述喷管内流道依次设有喷管直线段、喷管收敛段和喷管扩张段，喷管收敛段的末端处也即喷管内流道中横截面最小处为喷管内流道的喉道，喉道的高度为Ht；

所述喷管本体上设有补流抽吸通道以及气动突片通道；所述补流抽吸通道的进口设置在喷管本体的外侧壁上，补流抽吸通道的出口设置在喷管本体其喉道下游的喷管本体的内侧壁上；所述气动突片通道的进口位于补流抽吸通道其出口下游的喷管本体的内侧壁上，气动突片通道的出口设置在喷管本体的外侧壁上；

补流抽吸通道是一条倾斜设置的通道，相对于喷管本体其喷管扩张段末端的喷口，补流抽吸通道的出口靠近喷口，而补流抽吸通道的进口远离喷口；

气动突片通道是一条倾斜设置的通道，相对于喷管本体其喷管扩张段末端的喷口，气动突片通道的进口远离喷口，气动突片通道的出口靠近喷口。

2.根据权利要求1所述的应用于火箭基组合循环发动机的自适应火箭喷管，其特征在于：所述补流抽吸通道能够在火箭基组合循环发动机处于亚燃或超燃模态时，火箭发动机关闭，根据喷管本体内外侧产生的压力差，喷管本体外侧的气流自主地通过补流抽吸通道流入喷管内流道的喷管扩张段，与此同时气动突片通道会在该工况时由于喷管本体内外侧气流的作用出现气动堵塞；

所述的气动突片通道能够在火箭基组合循环发动机处于引射模态时，根据喷管本体内外侧产生的压力差，在喷管本体外侧产生气动突片，与喷管本体外部的气流相互作用形成流向涡，强化喷管本体所喷射的火箭射流与外部气流的掺混；与此同时补流抽吸通道会在该工况时由于喷管本体内外侧气流的作用出现气动堵塞。

3.根据权利要求1所述的应用于火箭基组合循环发动机的自适应火箭喷管，其特征在于：补流抽吸通道与背向喷口的水平方向的夹角为α，α的范围为6°≦α≦45°；气动突片通道与背向喷口的水平方向的夹角为β，β的范围为90°≦β≦160°。

4.根据权利要求3所述的应用于火箭基组合循环发动机的自适应火箭喷管，其特征在于：所述补流抽吸通道进口的口径为d，d的取值范围为0.1Ht≦d≦2Ht；所述补流抽吸通道出口的口径为c，c的取值范围为0.1Ht≦c≦2Ht，补流抽吸通道出口与喉道的距离为a，a的取值范围为0.1Ht≦a≦4Ht。

5.根据权利要求4所述的应用于火箭基组合循环发动机的自适应火箭喷管，其特征在于：所述气动突片通道进口的口径为f，f的取值范围为0.1Ht≦f≦2Ht，气动突片通道进口与喉道的距离为b，b的取值范围为Ht≦b≦6Ht，气动突片通道出口的口径为g，g的取值范围为0.1Ht≦g≦2Ht。

6.根据权利要求3所述的应用于火箭基组合循环发动机的自适应火箭喷管，其特征在于：补流抽吸通道是等直通道或者是扩张通道，补流抽吸通道其通道宽度e的范围为0.1Ht≦e≦2Ht；

气动突片通道是等直通道或者是收缩通道，气动突片通道其通道宽度h的范围为0.1Ht≦h≦2Ht；

其中：等直通道即整个通道的横截面尺寸不变，扩张通道即从通道进口到通道出口其通道的横截面尺寸逐渐变大；收缩通道即从通道进口到通道出口其通道的横截面尺寸逐渐减小。

7.根据权利要求3所述的应用于火箭基组合循环发动机的自适应火箭喷管，其特征在于：所述喷管本体为二维喷管构型或者轴对称喷管构型。

8.根据权利要求7所述的应用于火箭基组合循环发动机的自适应火箭喷管，其特征在于：补流抽吸通道布置的数量范围为4-36条，气动突片通道布置的数量范围为4-36条；

多条补流抽吸通道以及多条气动突片通道在喷管本体上沿径向均匀布置。