本發(fa)明涉(she)及旋(xuan)(xuan)轉爆震發(fa)動機，尤其涉(she)及一種流阻可變的旋(xuan)(xuan)轉爆震燃燒室。

背景技術：

1、隨著航(hang)空(kong)工業(ye)的(de)發展，對飛機動(dong)力性能(neng)的(de)要求越來越高，傳統(tong)(tong)的(de)渦(wo)輪動(dong)力系統(tong)(tong)在(zai)提高推力方(fang)面(mian)存在(zai)一(yi)定局(ju)限性，采用(yong)旋轉爆震(zhen)燃(ran)燒室(shi)作(zuo)為(wei)(wei)加力燃(ran)燒室(shi)可以(yi)有效(xiao)提高燃(ran)燒效(xiao)率，降低排放(fang)。目前針對旋轉爆震(zhen)燃(ran)燒室(shi)在(zai)傳統(tong)(tong)渦(wo)輪動(dong)力系統(tong)(tong)中的(de)應用(yong)研(yan)究主要集中在(zai)將其作(zuo)為(wei)(wei)發動(dong)機的(de)主燃(ran)燒室(shi)，加力燃(ran)燒室(shi)是航(hang)空(kong)發動(dong)機中不可或(huo)缺的(de)基本(ben)部(bu)件，提高加力燃(ran)燒室(shi)的(de)性能(neng)可進(jin)一(yi)步提升(sheng)發動(dong)機動(dong)力輸(shu)出。

2、旋轉(zhuan)爆震加力(li)燃(ran)(ran)燒(shao)室可利用補燃(ran)(ran)燃(ran)(ran)料(liao)對燃(ran)(ran)氣中未(wei)燃(ran)(ran)燒(shao)的(de)氧氣與外(wai)涵空氣中的(de)氧氣再次組(zu)織燃(ran)(ran)燒(shao)進一步提高(gao)燃(ran)(ran)氣溫度，相較(jiao)于(yu)傳(chuan)統加力(li)燃(ran)(ran)燒(shao)室，結構(gou)簡單(dan)，由于(yu)旋轉(zhuan)爆震的(de)特點，火(huo)焰(yan)在燃(ran)(ran)燒(shao)室傳(chuan)播以(yi)激(ji)波的(de)形式進行傳(chuan)播，火(huo)焰(yan)穩定(ding)性好，且燃(ran)(ran)燒(shao)室尺寸小(xiao)，結構(gou)簡單(dan)在控制發動機整體重量(liang)上效(xiao)果明顯。

3、為降低旋(xuan)(xuan)轉爆震(zhen)波壓力前傳(chuan)的影響(xiang)及加(jia)(jia)快可燃物填充，燃燒(shao)室入口(kou)(kou)通常設計為收斂擴張形，對來流進(jin)行加(jia)(jia)速(su)，但在非(fei)加(jia)(jia)力狀態下，旋(xuan)(xuan)轉爆震(zhen)燃燒(shao)室喉道處進(jin)口(kou)(kou)氣流會達到(dao)超聲速(su)，總壓損失(shi)大(da)，不利于航(hang)空渦輪發動機提(ti)高推力。

技術實現思路

1、本發明的(de)目的(de)在于提供一種流(liu)阻(zu)可變(bian)的(de)旋轉爆震(zhen)燃燒室(shi)，依靠流(liu)阻(zu)控制面板實現(xian)加力狀(zhuang)(zhuang)態(tai)與非(fei)加力狀(zhuang)(zhuang)態(tai)的(de)轉換，降低非(fei)加力狀(zhuang)(zhuang)態(tai)下總壓損(sun)失(shi)。

2、為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

3、一種流阻可變的(de)旋轉爆震(zhen)燃(ran)燒室，其特征(zheng)在于，包括：

4、爆震燃(ran)(ran)燒室(shi)，所(suo)述(shu)(shu)爆震燃(ran)(ran)燒室(shi)具有一環形燃(ran)(ran)燒腔，所(suo)述(shu)(shu)爆震燃(ran)(ran)燒室(shi)的(de)外側壁上(shang)且靠(kao)近所(suo)述(shu)(shu)環形燃(ran)(ran)燒腔的(de)入口(kou)處安裝有進(jin)油環，所(suo)述(shu)(shu)進(jin)油環與所(suo)述(shu)(shu)環形燃(ran)(ran)燒腔連通(tong)；所(suo)述(shu)(shu)進(jin)油環用于向所(suo)述(shu)(shu)爆震燃(ran)(ran)燒室(shi)喉部(bu)位置(zhi)補充燃(ran)(ran)料；

5、氣(qi)(qi)流(liu)調節部，所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)氣(qi)(qi)流(liu)調節部位于(yu)所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)爆震燃燒(shao)室的一(yi)端，包括內(nei)(nei)環(huan)(huan)(huan)體，套接(jie)在所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)內(nei)(nei)環(huan)(huan)(huan)體上的通(tong)道(dao)外壁(bi)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)內(nei)(nei)環(huan)(huan)(huan)體與所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)通(tong)道(dao)外壁(bi)之間形(xing)成(cheng)氣(qi)(qi)流(liu)通(tong)道(dao)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)氣(qi)(qi)流(liu)通(tong)道(dao)的出口與所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)環(huan)(huan)(huan)形(xing)燃燒(shao)腔(qiang)連通(tong)；所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)內(nei)(nei)環(huan)(huan)(huan)體靠近所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)爆震燃燒(shao)室的一(yi)端呈斜面(mian)，該斜面(mian)位于(yu)所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)氣(qi)(qi)流(liu)通(tong)道(dao)內(nei)(nei)，使得所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)氣(qi)(qi)流(liu)通(tong)道(dao)的下游段呈收(shou)斂狀(zhuang)結構，用于(yu)提高來(lai)流(liu)速度；

6、噴(pen)管(guan)，所述噴(pen)管(guan)位于所述爆震燃(ran)燒室(shi)的(de)另一(yi)端，噴(pen)口與所述環形燃(ran)燒腔的(de)出(chu)口連通(tong)；

7、轉(zhuan)動組件(jian)，包括活動設(she)置在(zai)所述(shu)內環體中部的(de)控(kong)(kong)制(zhi)軸(zhou)，安裝在(zai)所述(shu)控(kong)(kong)制(zhi)軸(zhou)端部的(de)一號(hao)流阻(zu)控(kong)(kong)制(zhi)面板，以及(ji)與所述(shu)一號(hao)流阻(zu)控(kong)(kong)制(zhi)面板同軸(zhou)連接(jie)的(de)二號(hao)流阻(zu)控(kong)(kong)制(zhi)面板；

8、所(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)一(yi)(yi)(yi)號(hao)(hao)流(liu)(liu)阻(zu)(zu)(zu)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)面(mian)(mian)板(ban)和(he)所(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)二(er)號(hao)(hao)流(liu)(liu)阻(zu)(zu)(zu)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)面(mian)(mian)板(ban)上(shang)間隔(ge)設有多個(ge)(ge)扇(shan)(shan)(shan)形面(mian)(mian)板(ban)，所(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)內環體端部(bu)(bu)的(de)(de)斜(xie)面(mian)(mian)上(shang)間隔(ge)設有多個(ge)(ge)扇(shan)(shan)(shan)形空腔，所(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)爆震(zhen)燃(ran)燒室(shi)的(de)(de)內側面(mian)(mian)上(shang)間隔(ge)設有多個(ge)(ge)扇(shan)(shan)(shan)形空白(bai)區，所(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)扇(shan)(shan)(shan)形空腔與(yu)所(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)扇(shan)(shan)(shan)形空白(bai)區位于(yu)(yu)同一(yi)(yi)(yi)軸線方向；所(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)軸用于(yu)(yu)帶動(dong)所(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)一(yi)(yi)(yi)號(hao)(hao)流(liu)(liu)阻(zu)(zu)(zu)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)面(mian)(mian)板(ban)和(he)所(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)二(er)號(hao)(hao)流(liu)(liu)阻(zu)(zu)(zu)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)面(mian)(mian)板(ban)進(jin)(jin)行(xing)(xing)軸向移動(dong)和(he)軸向轉動(dong)，使得所(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)一(yi)(yi)(yi)號(hao)(hao)流(liu)(liu)阻(zu)(zu)(zu)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)面(mian)(mian)板(ban)與(yu)所(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)扇(shan)(shan)(shan)形空腔進(jin)(jin)行(xing)(xing)對正或錯(cuo)開(kai)，所(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)一(yi)(yi)(yi)號(hao)(hao)流(liu)(liu)阻(zu)(zu)(zu)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)面(mian)(mian)板(ban)與(yu)所(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)內環體端部(bu)(bu)的(de)(de)斜(xie)面(mian)(mian)進(jin)(jin)行(xing)(xing)貼合(he)或分離(li)，所(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)二(er)號(hao)(hao)流(liu)(liu)阻(zu)(zu)(zu)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)面(mian)(mian)板(ban)與(yu)所(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)扇(shan)(shan)(shan)形空白(bai)區進(jin)(jin)行(xing)(xing)對正或錯(cuo)開(kai)，以(yi)及所(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)二(er)號(hao)(hao)流(liu)(liu)阻(zu)(zu)(zu)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)面(mian)(mian)板(ban)與(yu)所(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)爆震(zhen)燃(ran)燒室(shi)的(de)(de)內側面(mian)(mian)進(jin)(jin)行(xing)(xing)貼合(he)或分離(li)，以(yi)實現加(jia)力(li)狀(zhuang)(zhuang)態和(he)非加(jia)力(li)狀(zhuang)(zhuang)態的(de)(de)切換。

9、進一(yi)步地(di)，所(suo)(suo)(suo)述爆震燃燒室(shi)包(bao)括燃燒室(shi)內(nei)壁(bi)(bi)，套(tao)接在所(suo)(suo)(suo)述燃燒室(shi)內(nei)壁(bi)(bi)上(shang)的(de)燃燒室(shi)外(wai)壁(bi)(bi)，所(suo)(suo)(suo)述燃燒室(shi)內(nei)壁(bi)(bi)與所(suo)(suo)(suo)述燃燒室(shi)外(wai)壁(bi)(bi)之間形成所(suo)(suo)(suo)述環形燃燒腔(qiang)，所(suo)(suo)(suo)述燃燒室(shi)內(nei)壁(bi)(bi)靠近所(suo)(suo)(suo)述環形燃燒腔(qiang)入(ru)口處(chu)的(de)側面為內(nei)側面。

10、進一步(bu)地，所述(shu)內環體(ti)端部斜面的(de)中心(xin)設有(you)定位環，所述(shu)一號(hao)流阻控制面板(ban)的(de)前端設有(you)與所述(shu)定位環適配(pei)的(de)定位槽(cao)，在加力狀態下，所述(shu)定位環嵌設于所述(shu)定位槽(cao)內。

11、進一步地，所(suo)(suo)述二號流阻控(kong)制面板通(tong)過連接環與(yu)所(suo)(suo)述一號流阻控(kong)制面板同軸(zhou)連接，所(suo)(suo)述一號流阻控(kong)制面板與(yu)所(suo)(suo)述控(kong)制軸(zhou)同軸(zhou)連接。

12、進一步地，所述(shu)燃燒室內(nei)壁(bi)的內(nei)側(ce)面(mian)上設有扇形壁(bi)面(mian)，所述(shu)連接環位于所述(shu)內(nei)環體端部斜面(mian)的內(nei)側(ce)面(mian)與扇形壁(bi)面(mian)的外(wai)緣之間。

13、進一(yi)步地(di)，所述(shu)一(yi)號流(liu)阻控制面(mian)板和所述(shu)二號流(liu)阻控制面(mian)板均(jun)等間隔(ge)的設有四塊45°扇(shan)形面(mian)板。

14、進一步地(di)，所述噴管(guan)由噴管(guan)外壁(bi)(bi)和噴管(guan)內壁(bi)(bi)組(zu)成。

15、進(jin)一(yi)步地，還(huan)包括噴(pen)油(you)盤，所(suo)述(shu)(shu)進(jin)油(you)環通過所(suo)述(shu)(shu)噴(pen)油(you)盤與所(suo)述(shu)(shu)環形燃燒腔連(lian)通。優選的，所(suo)述(shu)(shu)進(jin)油(you)環與所(suo)述(shu)(shu)噴(pen)油(you)盤之間(jian)采用法(fa)蘭連(lian)接。

16、進一步地(di)，所述氣流通道的上游段為縱向(xiang)截(jie)面呈矩形的整(zheng)流段，下游段為縱向(xiang)截(jie)面呈梯(ti)形的收(shou)斂段。

17、與現有(you)技(ji)(ji)術(shu)相比，本發明具有(you)如下優點或(huo)技(ji)(ji)術(shu)效(xiao)果：

18、可(ke)實現加(jia)力狀(zhuang)(zhuang)態(tai)與非加(jia)力狀(zhuang)(zhuang)態(tai)的(de)切(qie)換，加(jia)力狀(zhuang)(zhuang)態(tai)下(xia)(xia)旋轉爆震燃(ran)燒室(shi)(shi)工(gong)作(zuo)，非加(jia)力狀(zhuang)(zhuang)態(tai)下(xia)(xia)，流阻面(mian)板打開(kai)減少流阻，降低總(zong)壓損失(shi)。（2）可(ke)作(zuo)為航空發動(dong)機加(jia)力燃(ran)燒室(shi)(shi)，首尾為環狀(zhuang)(zhuang)結構(gou)與上下(xia)(xia)游部(bu)件(jian)匹(pi)配更為緊湊。（3）整體設計具有模塊化(hua)特(te)點，易拆裝，方便(bian)維(wei)修與二(er)次改進；（4）尺寸(cun)小，結構(gou)簡單，內部(bu)無(wu)需火焰穩定器(qi)及(ji)整流器(qi)，只需一次點火，彌(mi)補普通旋轉爆震燃(ran)燒室(shi)(shi)的(de)缺點同時，提高(gao)了傳統加(jia)力燃(ran)燒室(shi)(shi)燃(ran)燒效率。

技術特征：

1.一種流(liu)阻可變的(de)旋轉爆(bao)震(zhen)燃燒室，其特征在于，包(bao)括：

2.根據(ju)權利要求1所(suo)(suo)述(shu)(shu)的(de)一種流阻可變(bian)的(de)旋轉(zhuan)爆震(zhen)燃(ran)(ran)燒(shao)室(shi)(shi)，其(qi)特(te)征(zheng)在(zai)于，所(suo)(suo)述(shu)(shu)爆震(zhen)燃(ran)(ran)燒(shao)室(shi)(shi)包(bao)括燃(ran)(ran)燒(shao)室(shi)(shi)內(nei)壁（9），套接在(zai)所(suo)(suo)述(shu)(shu)燃(ran)(ran)燒(shao)室(shi)(shi)內(nei)壁（9）上(shang)的(de)燃(ran)(ran)燒(shao)室(shi)(shi)外(wai)壁（4），所(suo)(suo)述(shu)(shu)燃(ran)(ran)燒(shao)室(shi)(shi)內(nei)壁（9）與所(suo)(suo)述(shu)(shu)燃(ran)(ran)燒(shao)室(shi)(shi)外(wai)壁（4）之間(jian)形成所(suo)(suo)述(shu)(shu)環形燃(ran)(ran)燒(shao)腔(qiang)（5），所(suo)(suo)述(shu)(shu)燃(ran)(ran)燒(shao)室(shi)(shi)內(nei)壁（9）靠近所(suo)(suo)述(shu)(shu)環形燃(ran)(ran)燒(shao)腔(qiang)（5）入口處的(de)側(ce)面(mian)為內(nei)側(ce)面(mian)。

3.根(gen)據權利要(yao)求1所(suo)述的一種流阻可變的旋(xuan)轉爆震燃燒室(shi)，其特征在于，所(suo)述內環(huan)體（6）端(duan)部斜面的中心設(she)(she)有定(ding)(ding)位(wei)環(huan)（6-2），所(suo)述一號流阻控(kong)制(zhi)面板（7）的前(qian)端(duan)設(she)(she)有與所(suo)述定(ding)(ding)位(wei)環(huan)（6-2）適(shi)配的定(ding)(ding)位(wei)槽（7-1），在加力狀(zhuang)態下，所(suo)述定(ding)(ding)位(wei)環(huan)（6-2）嵌設(she)(she)于所(suo)述定(ding)(ding)位(wei)槽（7-1）內。

4.根據權利(li)要求1所述(shu)的一(yi)(yi)種(zhong)流阻可變(bian)的旋轉爆震燃燒(shao)室(shi)，其特征在(zai)于，所述(shu)二號流阻控制面(mian)板（8）通過連接環(huan)（8-1）與所述(shu)一(yi)(yi)號流阻控制面(mian)板（7）同軸(zhou)(zhou)(zhou)連接，所述(shu)一(yi)(yi)號流阻控制面(mian)板（7）與所述(shu)控制軸(zhou)(zhou)(zhou)（11）同軸(zhou)(zhou)(zhou)連接。

5.根據權(quan)利要求(qiu)4所述的一種流阻可變的旋轉(zhuan)爆震燃(ran)燒(shao)室(shi)，其特征在于(yu)，所述燃(ran)燒(shao)室(shi)內(nei)(nei)壁（9）的內(nei)(nei)側面上(shang)設(she)有扇形壁面，所述連(lian)接環（8-1）位(wei)于(yu)所述內(nei)(nei)環體（6）端部斜面的內(nei)(nei)側面與扇形壁面的外緣之間。

6.根據權利要求1所述的(de)一(yi)種流阻(zu)可(ke)變的(de)旋轉(zhuan)爆震(zhen)燃(ran)燒室，其特征在(zai)于(yu)，所述一(yi)號流阻(zu)控制面(mian)板（7）和所述二號流阻(zu)控制面(mian)板（8）均等(deng)間隔的(de)設(she)有四塊(kuai)45°扇(shan)形(xing)面(mian)板。

7.根據權利要求1所述的一(yi)種流阻可變的旋轉爆(bao)震燃(ran)燒室(shi)，其特征(zheng)在于，所述噴(pen)(pen)管(guan)由噴(pen)(pen)管(guan)外壁（12）和噴(pen)(pen)管(guan)內壁（13）組成。

8.根據權利要(yao)求1所(suo)(suo)述(shu)的一種流(liu)阻可(ke)變的旋轉爆震燃燒室，其(qi)特征在于(yu)，還包括噴油盤(pan)（2），所(suo)(suo)述(shu)進(jin)油環（3）通過(guo)所(suo)(suo)述(shu)噴油盤(pan)（2）與(yu)所(suo)(suo)述(shu)環形(xing)燃燒腔（5）連通。

9.根據權利(li)要(yao)求8所述(shu)的一種流阻可(ke)變的旋轉爆(bao)震燃燒室，其特征在于，所述(shu)進油環（3）與所述(shu)噴油盤（2）之間采用法蘭連接。

10.根(gen)據權(quan)利要求1所(suo)述(shu)的(de)一(yi)種流阻可變的(de)旋轉爆震燃燒(shao)室，其特征在于，所(suo)述(shu)氣(qi)流通道(dao)（10）的(de)上(shang)游段(duan)為縱(zong)向(xiang)截面(mian)(mian)呈矩形的(de)整流段(duan)，下游段(duan)為縱(zong)向(xiang)截面(mian)(mian)呈梯(ti)形的(de)收斂段(duan)。

技術總結
本發明公開了一種流阻可變的旋轉爆震燃燒室，包括通道外壁、內環體、噴油盤、進油環、燃燒室外壁、控制軸、一號流阻控制面板、二號流阻控制面板、燃燒室內壁和噴管；內環體端部的斜面上等間隔設有多個扇形空腔，燃燒室內壁上等間隔設有多個扇形空白區，一號流阻控制面板和二號流阻控制面板上均等間隔設有多個扇形面板，一號流阻控制面板與內環體內壁面配合，二號流阻控制面板與燃燒室內壁配合，控制軸用于同時帶動一號流阻控制面板和二號流阻控制面板的軸向移動和軸向旋轉。本發明作為加力燃燒室可進行兩種工作模式的切換，為提高發動機性能提供新思路。

技術研發人員：夏鎮娟,張振雙,孟博威,黃紅超,馬虎
受保護的技術使用者：南京理工大學
技術研發日：
技術公布日：2024/10/10