[发明专利]一种后端点火的脉冲爆震燃烧发动机

说明书

本发明公开了一种后端大热流点火的脉冲爆震发动机系统，包括可爆混合气和隔离气供给系统、点火起爆系统及爆震室系统。每个爆震室系统包括：爆震室入口1、爆震室2、点火器3、喷管4、射流传播管5，每个点火器3都与高压发生器6相连。多个爆震燃烧室系统周向分布在高压发生器6周围，爆震室2之间工作基本相互独立，互不干扰。高压发生器6包括高压发生器入口6‑1、火花塞6‑2、起爆管6‑3、二级爆震管6‑4、高压发生器外壳6‑5、高压发生器出口6‑6。工作时，高压发生器6产生的高温高压气体，通过射流传播管5进入点火器3并点燃可爆混合物。

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，尤其是一种脉冲爆震发动机系统。

背景技术

爆震发动机技术是一种很有发展潜力的未来发动机技术。相比于其它燃烧形式，爆震波的传播速度很快，可以产生极高的压力和温度。以爆震燃烧为基础的推进系统在热循环效率上具有较高的优势，可广泛应用于航空航天飞行器，尤其是超音速飞行器。

由于爆震波的产生是间歇式的，具有周期性，所以每个爆震燃烧室通常需要一个周期性的点火源，当前主要采用的点火源有电火花点火、等离子点火、预爆管点火等等，每个爆震室都需要独立的点火系统和相应的控制系统，从而带来系统的复杂性；与此同时，这些点火方式点火能量较低，都需要较长的DDT管段；对于某些常用的可爆混合物，小能量点火的方式不能很好地起爆。

爆震燃烧后可爆混合物填充过程中，受点火频率影响，有些可爆混合物会不参与燃烧放热而直接排入大气，会造成一定的浪费和环境污染。

发明内容

本发明解决的技术问题是：为了解决上述缺陷，本发明提出了一种后端大热流点火起爆的多管脉冲爆震发动机系统。

本发明的技术方案是：一种后端大热流点火的脉冲爆震发动机系统，包括隔离气系统管路、燃料系统管路、氧化剂系统管路、隔离气分流器和混合气分流器，所述氧化剂系统管路和燃料系统管路与混合气分流器连接，且连接管道上设有阀门，隔离气供气管路与隔离气分流器连接，且连接管道上设有阀门；还包括若干个相同的相互并联的爆震燃烧室；隔离气分流器和混合气分流器分别与每个爆震燃烧室通过管道连接，且管道上设有阀门；

所述爆震燃烧室包括若干爆震管、点火器、喷管、射流传播管和高压发生器；若干爆震管通过射流传播管与高压发生器贯通连接；爆震管一端连接爆震室入口作为入口，另一端依次连有点火器和喷管，且点火器和喷管是位于爆震管气流下游的一端；隔离气分流器和混合气分流器分别向爆震管和高压发生器内充入隔离气和可爆混合气；高压发生器点火后，内部形成多级爆震波，产生高温高压气体，通过射流传播管引至点火器，导致点火器点火，并在爆震管内形成爆震波，爆震波逆向传播直至爆震管入口；爆震燃烧产生的高温高压气体通过喷管加速后喷出。

本发明的进一步技术方案是：所述高压发生器由高压发生器入口，火花塞，起爆管，二级爆震管，外壳体，高压发生器出口组成；高压发生器入口和火花塞安装在起爆管伸出外壳体的一端，起爆管嵌套在二级爆震管内，二级爆震管嵌套在外壳体内。

本发明的进一步技术方案是：所述点火器整体为柱状体，外壁上开有通孔作为点火器入口，内壁上周向开有一圈环形槽，作为稳焰槽，内壁轴线方向有棱状结构用于反射激波、形成点火热点。

本发明的进一步技术方案是：所述点火器入口轴线与点火器轴线垂直，与稳焰槽槽底内壁相切。

发明效果