一种盘式旋转爆震发动机制造技术

本发明专利技术公开了一种盘式旋转爆震发动机，在所述中心杆上依次安装有主燃烧盘、环缝调节环、环缝调节盘、燃烧室宽度调节环、外燃烧盘，并通过平垫、弹垫、以及螺母对其进行锁紧固定。本申请中可通过更换环缝调节环的宽度的方式改变氧化剂进气环缝宽度、更换燃烧室宽度调节环的方式改变燃烧室的宽度、更换内、外换套的方式改变燃烧室出口的最小环宽，从而分别研究氧化剂进气环缝宽度、燃烧室宽、燃烧室出口环宽对旋转爆震发动机工作状态的影响；其中体态燃料的喷注方向指向中心，利用了高速流动边界产生负压的原理，在环缝处进行氧化剂和气态燃剂的掺混，获得更好的掺混效果，形成更加稳定的旋转爆震波。的旋转爆震波。的旋转爆震波。

【技术实现步骤摘要】
一种盘式旋转爆震发动机


[0001]本专利技术涉及航天发动机试验
，尤其涉及一种盘式旋转爆震发动机。

技术介绍

[0002]连续旋转爆震发动机的燃烧室通常设计为同轴环形结构，推进剂通过喷孔喷注到燃烧室中，通过恰当的点火方式点燃可燃混合物，在燃烧室内将会产生旋转传播的爆震波，高温高压的爆震产物从燃烧室开口端排出，产生推力，可替代现有的航空航天发动机，构成弹道导弹、巡航导弹、小型卫星和运载器的推动系统。此外，连续旋转爆震发动机可与涡轮、涡喷或冲压发动机相结合，构成新型的组合循环发动机，设计的盘式旋转爆震发动机即用于此处，目前盘式旋转爆震发动机的研究较少，且所设计的发动机多为氧化剂、可燃剂从外侧往内侧流动的盘式旋转爆震发动机，由中心往外侧流动的盘式旋转爆震发动机鲜有见闻。本专利技术所设计的发动机即为可燃混合气由中心往外侧流动的旋转爆震发动机。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种盘式旋转爆震发动机，解决常规盘式旋转爆震发动机的上述问题。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]本专利技术提供了一种盘式旋转爆震发动机，包括：
[0006]中心杆，其为变径杆；
[0007]主燃烧盘，其包括套设在所述中心杆上截面最大一端部的套筒和设置于该套筒另一端的燃烧盘，其中所述套筒与所述中心杆之间形成有氧化剂积气腔；在所述燃烧盘内开设有多个连通气态燃料进气管的射流管；
[0008]环缝调节盘，其密封套设于所述中心杆上，且其端面与所述主燃烧盘上的燃烧盘形成用于氧化剂与气态燃料混合的流道；
[0009]环缝调节环，其限位套设在所述中心杆上，并通过更换不同长度的所述环缝调节环以改变所述环缝调节盘与所述燃烧盘之间的间距；该间距为燃烧室的宽度；
[0010]外燃烧盘，其密封套设在所述环缝调节盘上，在所述外燃烧盘的外周壁还设置有内环套，其中所述外燃烧盘的端面与所述内环套的一侧壁分别与所述主燃烧盘形成燃料室；在所述内环套的外部设置有外环套，所述内环套与所述外环套形成连通所述燃料室的爆震室；在所述燃料室内设置有点火杆；
[0011]燃烧室宽度调节环，其限位套设在所述中心杆上，并通过更换不同长度的所述燃烧室宽度调节环以改变所述外燃烧盘的端面到所述主燃烧盘的间距，即燃烧室宽度。
[0012]本实施例中，进一步地优化，在所述主燃烧盘的套筒上安装有多个连通所述氧化剂积气腔的氧化剂进气管，其中所述氧化剂进气管通过直角转接头b、不锈钢弯管b和直连接头b连通氧化器分流器。
[0013]本实施例中，再进一步地优化，在所述主燃烧盘上密封安装有压板，所述燃烧盘与
所述压板形成气体燃料积气腔，在所述气体燃料积气腔的外部设置有多个气态燃料进气管；所述气态燃料进气管通过直角转接头a、不锈钢弯管a和直连接头a连通气态燃料分流器。
[0014]本实施例中，再进一步地优化，在所述主燃烧盘上且靠近所述环缝调节盘的一端面上开设有V型槽，在所述主燃烧盘内开设有多个连通所述气体燃料积气腔与所述V型槽的射流孔。
[0015]本实施例中，再进一步地优化，在所述中心杆上依次安装有主燃烧盘、环缝调节环、环缝调节盘、燃烧室宽度调节环、外燃烧盘，并通过平垫a、弹垫a、以及螺母a对其进行锁紧固定；所述主燃烧盘通过平垫b、弹垫b、螺钉b安装在所述中心杆最粗的一端。
[0016]本实施例中，再进一步地优化，所述主燃烧盘上的套筒一端固定在所述中心杆上最粗一端，并通过O型圈a对所述主燃烧盘与所述中心杆进行密封；
[0017]所述压板与所述主燃烧盘的套筒之间通过O型圈b进行密封，与所述主燃烧盘的燃烧盘之间通过四氟胶垫a和四氟胶垫b进行密封；
[0018]所述内环套设置在所述外燃烧盘的外周并通过O型圈c进行密封；
[0019]所述环缝调节盘套设在所述中心杆上并通过O型圈d进行密封。
[0020]本实施例中，再进一步地优化，在所述外环套的外壁设置有连通所述爆震燃烧室的PCB测量组件，所述PCB测量组件包括PCB高频压力传感器和用于将所述PCB高频压力传感器安装在所述外环套上的PCB安装螺纹套、四氟胶垫c、PCB安装座、四氟胶垫d；在所述气体燃料积气腔内安装有静压传感器。
[0021]本实施例中，再进一步地优化，在所述外燃烧盘上设置有延伸向燃烧室的点火杆，在所述内环套上通过内六角沉头螺钉安装有对所述点火杆和连接线进行保护的保护筒。
[0022]本实施例中，再进一步地优化，所述内环套过螺钉、平垫c、以及弹垫c安装在所述外燃烧盘的外壁。
[0023]本实施例中，再进一步地优化，所述中心杆为两段变径杆，所述环缝调节环的端部限位套设在所述中心杆的变径处。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果：
[0025]本申请中可通过更换环缝调节环的宽度的方式改变氧化剂进气环缝宽度、更换燃烧室宽度调节环的方式改变燃烧室的宽度、更换内、外换套的方式改变燃烧室出口的最小环宽，从而分别研究氧化剂进气环缝宽度、燃烧室宽、燃烧室出口环宽对旋转爆震发动机工作状态的影响；其中体态燃料的喷注方向指向中心，利用了高速流动边界产生负压的原理，在环缝处进行氧化剂和气态燃剂的掺混，获得更好的掺混效果，形成更加稳定的旋转爆震波。
附图说明
[0026]下面结合附图说明对本专利技术作进一步说明。
[0027]图1为本专利技术盘式旋转爆震发动机中主体后视示意图；
[0028]图2为本专利技术盘式旋转爆震发动机的主体截面示意图；
[0029]图3为本专利技术盘式旋转爆震发动机的结构示意图；
[0030]图4为本专利技术盘式旋转爆震发动机中燃烧室截面示意图；
[0031]图5为本专利技术盘式旋转爆震发动机中燃料管和氧化剂的安装示意图；
[0032]图6为本专利技术盘式旋转爆震发动机中局部放大的示意图；
[0033]图7为本专利技术盘式旋转爆震发动机中PCB测量组件安装示意图。
[0034]附图标记说明：
[0035]1、发动机主体；101、O型圈a；102、主燃烧盘；103、O型圈b；104、压板；105、外环套；106、内环套；107、O型圈c；108、外燃烧盘；109、环缝调节盘；110、中心杆；111、O型圈d；112、环缝调节环；113、燃烧室宽度调节环；
[0036]2、氧化剂进气管；
[0037]3、PCB测量组件；301、PCB高频压力传感器；302、PCB安装螺纹套；303、四氟胶垫c；304、PCB安装座；305、四氟胶垫d；
[0038]4、气态燃料进气管；
[0039]5、点火杆；6、内六角沉头螺钉；7、平垫a；8、弹垫a；9、螺母a；10、保护筒；11、四氟胶垫a；12、四氟胶垫b；13、平垫b；14、弹垫b；15、螺钉b；16、静压传感器；17、螺钉；18、平垫c；19、弹垫c；20、氧化剂积气腔；21、气体燃料积气腔；22、燃烧室；23、直角转接头a；2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种盘式旋转爆震发动机，其特征在于，包括：中心杆(110)，其为变径杆；主燃烧盘(102)，其包括套设在所述中心杆(110)上截面最大一端部的套筒和设置于该套筒另一端的燃烧盘，其中所述套筒与所述中心杆(110)之间形成有氧化剂积气腔(20)；在所述燃烧盘内开设有多个连通气态燃料进气管(4)的射流管(31)；环缝调节盘(109)，其密封套设于所述中心杆(110)上，且其端面与所述主燃烧盘(102)上的燃烧盘形成用于氧化剂与气态燃料混合的流道；环缝调节环(112)，其限位套设在所述中心杆(110)上，并通过更换不同长度的所述环缝调节环(112)以改变所述环缝调节盘(109)与所述燃烧盘之间的间距；外燃烧盘(108)，其密封套设在所述环缝调节盘(109)上，在所述外燃烧盘(108)的外周壁还设置有内环套(106)，其中所述外燃烧盘(108)的端面与所述内环套(106)的一侧壁分别与所述主燃烧盘(102)形成燃料室(22)；在所述内环套(106)的外部设置有外环套(105)，所述内环套(106)与所述外环套(105)形成连通所述燃料室(22)的爆震室；在所述燃料室(22)内设置有点火杆(5)；燃烧室宽度调节环(113)，其限位套设在所述中心杆(110)上，并通过更换不同长度的所述燃烧室宽度调节环(113)以改变所述外燃烧盘(108)的端面到所述主燃烧盘(102)的间距，该间距为燃烧室的宽度。2.根据权利要求1所述的盘式旋转爆震发动机，其特征在于：在所述主燃烧盘(102)的套筒上安装有多个连通所述氧化剂积气腔(20)的氧化剂进气管(2)，其中所述氧化剂进气管(2)通过直角转接头b(27)、不锈钢弯管b(28)和直连接头b(29)连通氧化器分流器(30)。3.根据权利要求1所述的盘式旋转爆震发动机，其特征在于：在所述主燃烧盘(102)上密封安装有压板(104)，所述燃烧盘与所述压板(104)形成气体燃料积气腔(21)，在所述气体燃料积气腔(21)的外部设置有多个气态燃料进气管(4)；所述气态燃料进气管(4)通过直角转接头a(23)、不锈钢弯管a(24)和直连接头a(25)连通气态燃料分流器(26)。4.根据权利要求3所述的盘式旋转爆震发动机，其特征在于：在所述主燃烧盘(102)上且靠近所述环缝调节盘(109)的一端面上开设有V型槽(32)，在所述主燃烧盘(102)内开设有多...

【专利技术属性】
技术研发人员：宣佳林，康会峰，王兵，韩文仲，谢峤峰，牛尧雨，
申请(专利权)人：北华航天工业学院，
类型：发明
国别省市：