一种旋转爆震发动机及其点火装置、点火方法和点火控制装置，可以高效起爆旋转爆震发动机的主燃烧室内的爆震波，有利于提高主燃烧室的燃烧效率。其中，点火装置包括：多个点火管装置，安装在主燃烧室上，并沿主燃烧室的周向间隔设置，且多个点火管装置设置成同步点火起爆以向主燃烧室输入旋转方向相同的燃烧气流，以使主燃烧室内能够形成自持传播的多爆震波结构，进而有利于提高旋转爆震发动机的燃烧效率和推重比。和推重比。和推重比。
【技术实现步骤摘要】
旋转爆震发动机及其点火装置、点火方法和点火控制装置
[0001]本文涉及但不限于发动机技术，尤指一种旋转爆震发动机及其点火装置、点火方法和点火控制装置。
技术介绍
[0002]旋转爆震发动机(Rotating Detonation Engine，简称RDE)和传统的航空发动机、火箭发动机有根本差异，它可以在低压比下产生较大的推力，燃烧室更小，推重比更高。但是现有的研究和技术，在试验、数值、理论方面还处于初步阶段。特别是在特殊现象、多部件耦合、点火方式等方面仍有巨大发展空间。RDE研究中的一个核心问题就是爆震波的起爆问题。
[0003]旋转爆震发动机产生的推力最终来自于燃料的化学能，通过燃烧释放能量，点火起爆成功是最基本的要求。目前对RDE的点火方式提出了一些方案，包括火花塞、燃烧丝、热射流及预爆管等。相比其他方式，最可靠并且应用最广泛的点火方式为预爆管，即：燃烧室连接一个预爆管装置，以较小的初始点火能量获得较强的爆震波，有利于缩短起爆旋转爆震波的时间。
技术实现思路
[0004]本申请实施例提供了一种点火装置，可以快速形成爆震波并以多爆震波结构在主燃烧室内自持传播，从而有利于提高RDE爆震波的起爆成功率，有利于提高主燃烧室的燃烧效率，进而有利于提高旋转爆震发动机的燃烧效率和推重比。
[0005]为此，本申请实施例提供了一种点火装置，用于旋转爆震发动机，所述点火装置包括：多个点火管装置，安装在所述旋转爆震发动机的主燃烧室上，并沿所述主燃烧室的周向间隔设置，且所述多个点火管装置设置成同步点火起爆以向所述主燃烧室同步输入多个旋转方向相同的燃烧气流，以使所述主燃烧室内能够形成自持传播的多爆震波结构。
[0006]本申请实施例提供的点火装置，包括多个点火管装置。多个点火管装置安装在主燃烧室的不同位置，沿主燃烧室的周向间隔设置，并与主燃烧室连通，可以从主燃烧室的不同位置向主燃烧室输入燃烧气流(如爆震波、热射流等形式的燃烧气流)，且多个点火管装置向主燃烧室输入的燃烧气流的旋转方向相同。这样，多个点火管装置可以同时同步点火起爆，向主燃烧室输入多个旋转方向相同的燃烧气流，使得主燃烧室内能够形成自持传播的多爆震波结构(即多个互不干扰且能够稳定自持传播的爆震波)，这有利于降低单个预爆管装置点火起爆失败导致发动机不能启动的概率，且多个旋转方向相同的爆震波可以在主燃烧室内相互叠加，有利于提高燃烧室的燃烧效率，进而有利于提高旋转爆震发动机的燃烧效率和推重比。因此，本申请实施例提供的点火装置，有利于提高旋转爆震发动机的爆震波的起爆成功率，并有利于提高燃烧室的燃烧效率。
[0007]在一种示例性的实施例中，所述点火管装置设置成沿所述主燃烧室的切向向所述主燃烧室输入燃烧气流。
[0008]在一种示例性的实施例中，所述点火管装置的数量为两个，两个所述点火管装置沿所述主燃烧室的周向均匀分布。
[0009]在一种示例性的实施例中，所述点火管装置为预爆管装置；所述预爆管装置包括：预爆管，所述预爆管设有进料口，所述进料口设置成向所述预爆管内输送燃料和氧化剂；和点火器，与所述预爆管相连，设置成点燃所述燃料和所述氧化剂的混合物，以使所述预爆管内形成爆震波。
[0010]在一种示例性的实施例中，所述预爆管装置还包括：湍流增强结构，设于所述预爆管内，用于加剧燃烧以强化燃烧到爆震的转捩过程。
[0011]在一种示例性的实施例中，所述湍流增强结构包括：螺旋弹簧；或者扰流管束，所述扰流管束沿所述预爆管的长度方向延伸，且所述扰流管束的两端敞开设置，所述扰流管束的数量为多个，多个所述扰流管束平行间隔设置。
[0012]在一种示例性的实施例中，所述预爆管装置还包括与所述预爆管相连的封挡机构，所述封挡机构、所述点火器以及所述预爆管合围出爆震腔。
[0013]在一种示例性的实施例中，所述封挡机构包括：隔膜，所述隔膜封挡所述预爆管靠近所述主燃烧室的一端，设置成在爆震波的冲击下破裂以使所述爆震波进入所述主燃烧室；和夹持件，与所述预爆管相连，设置成夹持固定所述隔膜。
[0014]在一种示例性的实施例中，所述进料口设置成预混气入口，所述预混气入口设置成供气态燃料与气态氧化剂的预混物输入所述预爆管；和/或，所述点火器包括高能点火器。
[0015]在一种示例性的实施例中，所述点火管装置为射流点火管装置；或者，所述点火管装置为电爆管点火装置。
[0016]本申请实施例还提供了一种旋转爆震发动机，包括如上述实施例中任一项所述的点火装置。
[0017]本申请实施例还提供了一种点火方法，用于如上述实施例所述的旋转爆震发动机，所述点火方法包括：控制所述多个点火管装置同步点火起爆。
[0018]在一种示例性的实施例中，在所述控制所述多个点火管装置同步点火起爆之前，所述点火方法还包括：向主燃烧室内输入燃料和氧化剂。
[0019]在一种示例性的实施例中，当所述点火管装置为预爆管装置时，在所述控制所述多个点火管装置同步点火起爆之前，所述点火方法还包括：向多个预爆管装置内输入燃料与氧化剂；所述预爆管装置设有爆震腔和预混气入口；所述向所述多个预爆管装置内输入燃料与氧化剂，包括：通过所述预混气入口向所述多个预爆管装置的爆震腔内输入当量比的气态燃料与气态氧化剂的预混物。
[0020]本申请实施例还提供了一种点火控制装置，包括处理器以及存储有计算机程序的存储器，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述实施例中任一所述的点火方法的步骤。
[0021]本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。
附图说明
[0022]附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。
[0023]图1为本申请一个实施例提供的旋转爆震发动机的局部结构示意图；
[0024]图2为图1中预爆管装置的剖视结构示意图；
[0025]图3为本申请另一个实施例提供的旋转爆震发动机的局部结构示意图；
[0026]图4为图3中预爆管装置的一个剖视结构示意图；
[0027]图5为图3中预爆管装置的另一个剖视结构示意图；
[0028]图6为图4中雾化喷嘴的一个剖视结构示意图；
[0029]图7为图4中雾化喷嘴的另一个剖视结构示意图；
[0030]图8为本申请又一个实施例提供的旋转爆震发动机的局部结构示意图；
[0031]图9为图8中射流点火管装置的结构示意图；
[0032]图10为图9中孔板的剖视结构示意图；
[0033]图11为本申请再一个实施例提供的旋转爆震发动机的局部结构示意图；
[0034]图12为图11中电爆管点火装置的剖视结构示意图。
[0035]其中，附图标记如下：
[0036]100本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种点火装置，用于旋转爆震发动机，其特征在于，所述点火装置包括：多个点火管装置，安装在所述旋转爆震发动机的主燃烧室上，并沿所述主燃烧室的周向间隔设置，且所述多个点火管装置设置成同步点火以向所述主燃烧室输入多个旋转方向相同的燃烧气流，以使所述主燃烧室内能够形成自持传播的多爆震波结构。2.根据权利要求1所述的点火装置，其特征在于，所述点火管装置设置成沿所述主燃烧室的切向向所述主燃烧室输入燃烧气流。3.根据权利要求2所述的点火装置，其特征在于，所述点火管装置的数量为两个，两个所述点火管装置沿所述主燃烧室的周向均匀分布。4.根据权利要求1至3中任一项所述的点火装置，其特征在于，所述点火管装置为预爆管装置；所述预爆管装置包括：预爆管，所述预爆管设有进料口，所述进料口设置成向所述预爆管内输送燃料和氧化剂；和点火器，与所述预爆管相连，设置成点燃所述燃料和所述氧化剂的混合物，以使所述预爆管内形成爆震波。5.根据权利要求4所述的点火装置，其特征在于，所述预爆管装置还包括：湍流增强结构，设于所述预爆管内，用于加剧燃烧以强化燃烧到爆震的转捩过程。6.根据权利要求5所述的点火装置，其特征在于，所述湍流增强结构包括：螺旋弹簧；或者扰流管束，所述扰流管束沿所述预爆管的长度方向延伸，且所述扰流管束的两端敞开设置，所述扰流管束的数量为多个，多个所述扰流管束平行间隔设置。7.根据权利要求4所述的点火装置，其特征在于，所述预爆管装置还包括与所述预爆管相连的封挡机构，所述封挡机构、所述点火器以及所述预爆管合围出爆震腔。8.根据权利要求7所述的点火装置，其特征在于，所述封挡机构包括：...
【专利技术属性】
技术研发人员：史晓亮，高宗永，霍纪晖，董天龙，谢景召，
申请(专利权)人：清航空天北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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