[发明专利]一种多管式连续工作爆轰发动机

说明书

本发明提供了一种多管式连续工作爆轰发动机，包括爆轰管、引燃管、静置区外管和气室；所述气室位于发动机出口固定板和发动机闭口盖板之间；在所述气室附近均布若干爆轰管；每一所述爆轰管外安装静置区外管，所述静置区外管与爆轰管之间的区域为静置区；所述静置区通过配气管与气室连通；所述静置区与爆轰管之间设有第三控制阀门；相邻所述爆轰管之间通过引燃管连通，所述引燃管一端与一个爆轰管出口端连通，所述引燃管另一端与其相邻的爆轰管进口端连通；所述引燃管通过引燃管进气管与气室连通，且所述引燃管进气管位于爆轰管进口端附近；任一所述引燃管上设有火花塞。本发明具有结构简单，安全可靠，工作频率高，点火次数少且能量小。

技术领域

本发明涉及爆轰发动机技术领域，特别涉及一种多管式连续工作爆轰发动机。

背景技术

爆轰是一种以超声速传播的极端的燃烧现象，是作为以激波为主导的化学反应气体流动的，是气体动力学、激波动力学和燃烧学等众多学科融合到一起的前沿学科，爆轰波作为由强激波和紧随其后的燃烧反应区组成的具有自发燃烧的强燃烧过程。爆轰具有反应速率快、热效率高、增压燃烧优势，在高超声速动力、高焓风洞等航空航天核心技术方面有重大的应用潜力。而脉冲爆轰发动机基于等容燃烧有较高的燃烧效率，简单的结构和多样性的管道截面积形状，独特的预压缩产生推力的方式等众多优点激发着人们对脉冲爆轰发动机的研究热情。

脉冲爆轰发动机是利用脉冲爆轰波与燃烧波相互耦合产生周期性冲量的非定常推进系统。脉冲爆轰发动机有众多优点，基于等容燃烧具有较高的热效率，简单的结构安全可靠，极大的推动比和多样性的结构，脉冲爆轰发动机可以满足多种工作工况。但脉冲爆轰发动机的持续输出强劲推动力一直是重要的研究问题。脉冲爆轰发动机与脉冲发动机不同，并不是基于燃烧室声学共振原理的，它的推动力与爆轰频率成正比，而爆轰频率在物理上只受填充速度的影响，因此若要提高推动力增加爆轰频率就是重中之重。脉冲爆轰发动机主要是由进气道、阀门、点火器、爆震室、喷管等组成。一个工作循环包括进气、喷油、点火、燃烧及排气，通过不断地循环工作来满足脉冲爆轰发动机的循环工作。也有不少针对该工作循环系统来进行设计优化该系统减少循环工作时长增加循环爆轰频率。目前针对提高爆轰频率的主要方式是进行多管爆轰发动机高频率点火和减少充燃燃气过程多管爆轰来提高爆轰频率。通过多个爆轰管道有序的燃烧不断地提供推动力，增强了整体脉冲爆轰发动机的爆轰频率，提高推动力。但这些过程无论是直管、螺旋管还是突缩管等都需要不管的点火通过增加点火频率提高爆轰频率。而多管式连续脉冲爆轰发动机可以通过一次点火形成连续不断的连续爆轰，通过火焰的不断传播增加了，之后形成稳定巨大的点火能量缩短了引燃过程，减少了脉冲爆轰发动机的体量，缩短了DDT(缓燃向爆轰转捩)距离提高了脉冲爆轰发动机的爆轰频率，提高脉冲爆轰的推动力。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种多管式连续工作爆轰发动机，具有结构简单，安全可靠，工作频率高，点火次数少且能量小。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种多管式连续工作爆轰发动机，包括爆轰管、引燃管、静置区外管和气室；

所述气室位于发动机出口固定板和发动机闭口盖板之间；在所述气室附近均布若干爆轰管；每一所述爆轰管外安装静置区外管，所述静置区外管与爆轰管之间的区域为静置区；所述静置区通过配气管与气室连通，用于给静置区提供燃气；所述静置区与爆轰管之间设有第三控制阀门；

相邻所述爆轰管之间通过引燃管连通，所述引燃管一端与一个爆轰管出口端连通，所述引燃管另一端与其相邻的爆轰管进口端连通；所述引燃管通过引燃管进气管与气室连通，且所述引燃管进气管位于爆轰管进口端附近；任一所述引燃管上设有火花塞。

进一步，所述气室内被隔板分割成若干互相独立的配气室，一类所述配气室通过第四控制阀门与配气管连通，另一类所述配气室通过第四控制阀门与引燃管进气管连通；每个所述配气室通过燃气配送管与配气系统连通。

进一步，所述引燃管另一端垂直与相邻的爆轰管进口端。