[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，所述燃烧室内设有斜坡部分，所述斜坡部分上设有供热射流喷出后辅助起爆来流的热射流喷口。本发明所提供的推进系统，通过在所述斜坡部分设置所述热射流喷口，在所述来流流动至所述燃烧室中，即将进入所述斜坡发生爆震时，通过所述热射流喷口射出热射流，辅助所述来流起爆，该发动机采用爆震燃烧，提高了燃烧效率，并利用热射流起爆来流预混气体，避免了当来流的流速较低时，斜坡无法起爆来流预混气体的现象，提高了斜爆震发动机使用的工作范围。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，现有技术中，爆震燃烧室通过较小的固定角度的斜坡就能够诱导爆震燃烧，但固定角度的斜坡起爆的来流速度需要满足一定的范围，导致发动机使用的工作范围受限，当来流的流速较低时，容易出现斜坡无法起爆来流气体的问题。

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使用范围，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，该超声速爆震发动机利用热射流进行起爆来流预混气体，避免了较低速度时斜坡无法起爆来流预混气体，提高了斜爆震发动机的工作范围。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，所述燃烧室内设有斜坡部分，所述斜坡部分上设有供热射流喷出后辅助起爆来流的热射流喷口。

优选的，所述热射流喷口背离所述斜坡部分，并向靠近所述进气道的方向倾斜。

优选的，所述热射流喷口上连接有热射流输送管道。

优选的，还包括与所述热射流喷口连接的控制器，所述控制器用于：

获取所述来流的流速；

根据所述来流的流速计算热射流的最佳喷射强度；

调节所述热射流喷口中喷出的热射流强度至所述最佳喷射强度。

优选的，在所述步骤“根据所述来流的流速计算热射流的最佳喷射强度”之前，所述控制器还用于：

根据获取的所述来流的流速，判断是否需要开启所述热射流喷口，如果是，则开启所述热射流喷口。

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为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部分连通。

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形成预混燃料。

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。