[发明专利]用于低马赫数起动的超燃冲压发动机的煤油基燃料的实现方法

说明书

一种用于低马赫数起动的超燃冲压发动机的煤油基燃料的实现方法，通过向1‑辛烯和RP‑3煤油的混合燃料中加入硼烷三乙胺络合物，经硼氢化反应得到初始改性煤油，再与作为自由基点火增强剂的过氧化二叔丁基和作为自由基稳定剂的苯醌混合得到煤油基燃料。本发明能够通过电火花点火实现超燃冲压发动机在来流马赫数为1.5起动，且在常温环境下与空气接触具有良好的安定性。通过合成煤油基燃料实现超燃冲压发动机在低马赫数下起动且稳定燃烧，操作简单，实用性强。

技术领域

本发明涉及的是一种超燃冲压发动机燃料领域的技术，具体是一种用于低马赫数起动的超燃冲压发动机的煤油基燃料的实现方法。

背景技术

超燃冲压发动机的最低起动马赫数通常在Ma＝5～6之间，为了实现超燃冲压发动机宽域飞行因而不断扩展超燃冲压发动机起动马赫数的下限。然而，在低飞行马赫数(＜Ma4.0)的超燃冲压发动机燃烧室中，碳氢燃料的可靠点火和高效燃烧仍然是一个挑战。现有的技术通过强制点火和火焰稳定机构作为辅助，但这些辅助装置均未能实现冲压发动机低马赫数起动或起动效果上不是很理想，不仅增加了发动机系统的复杂性而且还带来了相应的质量惩罚。此外，超燃冲压发动机液态碳氢燃料在低温、低压、高来流的恶劣工况条件下，导致燃料燃烧特性急剧的恶化使得点火性能变差。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种用于低马赫数起动的超燃冲压发动机的煤油基燃料的实现方法，能够通过电火花点火实现超燃冲压发动机在来流马赫数为1.5起动，且在常温环境下与空气接触具有良好的安定性。通过合成煤油基燃料实现超燃冲压发动机在低马赫数下起动且稳定燃烧，操作简单，实用性强。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种用于低马赫数起动的超燃冲压发动机的煤油基燃料的实现方法，通过向 1-辛烯和RP-3煤油的混合燃料中加入硼烷三乙胺络合物，经硼氢化反应得到初始改性煤油，再与作为自由基点火增强剂的过氧化二叔丁基和作为自由基稳定剂的苯醌混合得到煤油基燃料。

所述的硼氢化反应，在常温常压氮气气氛条件下反应，具体为：

BH₃·N(C₂H₅)₃+CH₃(CH₂)₅CH＝CH₂B(CH₃(CH₂)₇)₃·N(C₂H₅)₃。

所述的RP-3煤油占煤油基燃料的体积比为39％-69％、1-辛烯占煤油基燃料的体积比为 10％-24％，活化剂硼烷三乙胺占煤油基燃料的体积比为10％-20％。

所述的过氧化二叔丁基占煤油基燃料的体积比为10％-20％。

所述的苯醌占煤油基燃料的体积比为0.5％-1％。

本发明涉及上述方法制备得到的煤油基燃料，其物理形态稳定，无分层，能够使超燃冲压发动机在低马赫数起动并稳定燃烧(来流马赫数为1.5)，常温环境下与空气接触具有良好的安定性等优点。通过复合配方及配方比例的选择实现对改性液态碳氢燃料在超燃冲压发动机低马赫数起动的高效调控，操作简单，实用性强。

附图说明

图1为RP-3及煤油基燃料在来流马赫数为1.5条件下的直连台点火图；

图2为煤油基在来流马赫数为1.5条件下的直连台燃烧压力变化图。

具体实施方式

实施例1

本实施例按如下比例配置液体碳氢燃料：