CN111594340B - 一种利用热射流控制斜爆轰波起爆的楔面结构 - Google Patents

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Abstract

本发明属于斜爆轰发动机领域，具体涉及一种利用热射流控制斜爆轰波起爆的楔面结构。在平直楔面靠近发动机进气道的一端设有一个与射流同向的喷口，将发动机爆轰产物引入并从喷口喷出产生热射流，喷出的热射流形成一个气体楔面，气体楔面诱导一道新的斜激波，将斜爆轰波稳定在射流位置。本发明通过在平直楔面的基础上设置一个同向喷口，将发动机爆轰产物引入并从喷口喷出，喷出的热射流形成了一个气体楔面，气体楔面诱导一道新的斜激波，通过斜激波的温升实现斜爆轰波的起爆；本发明的楔面结构，在较小的楔面角度下通过热射流将斜爆轰波稳定在最优的位置，同时使阻力最小、总压损失最小，从而使得推力性能最优化。

Description

一种利用热射流控制斜爆轰波起爆的楔面结构
技术领域
本发明属于斜爆轰发动机领域，具体涉及一种利用热射流控制斜爆轰波起爆的楔面结构。
背景技术
斜爆轰发动机是高超音速飞行器最理想的发动机。斜爆轰发动机的工作原理是：超音速来流在楔面上冲击压缩形成斜激波，斜激波后温度压力升高、速度下降，经过一段诱导段后斜爆轰波被起爆。
根据斜爆轰发动机的工作特点可知楔面角度不能过大，过大的楔面角会使混合物过早地解离，影响推力性能，同时过大的楔面角会增大阻力；楔面角也不能过小，因为楔面角越小，斜激波后静温越低，诱导长度越长，这会增大发动机的尺寸，进而增加发动机的重量。且如果采用平直楔面，很难通过改变楔面角度来控制爆轰波。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用热射流控制斜爆轰波起爆的楔面结构。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种利用热射流控制斜爆轰波起爆的楔面结构，在平直楔面靠近发动机进气道的一端设有一个与平直楔面平行的喷口，将发动机爆轰产物引入并从喷口喷出产生热射流，喷出的热射流形成一个气体楔面，气体楔面诱导一道新的斜激波，将斜爆轰波稳定在射流位置。
进一步的，所述喷口和平直楔面保持平行。
进一步的，调节所述喷口在楔面上的位置，从而改变射流的位置。
进一步的，调整所述喷口的形状，从而改变热射流强度。
本发明与现有技术相比，其显著优点在于：
(1)本发明通过在平直楔面的基础上设置一个同向喷口，将将发动机爆轰产物引入并从喷口喷出，喷出的热射流形成了一个气体楔面，气体楔面诱导一道新的斜激波，通过斜激波的温升实现斜爆轰波的起爆；
(2)同向喷口的位置可以在楔面上改变，且同向喷口的形状可以调节，将斜爆轰波始终稳定在最佳位置，实现推力最大化；根据实际需求改变热射流的强度和位置，从而实现斜爆轰波起爆位置的精准控制。
(3)本发明的楔面结构，在较小的楔面角度下通过热射流将斜爆轰波稳定在最优的位置，同时使阻力最小、总压损失最小，从而使得推力性能最优化。
附图说明
图1为传统的平直楔面示意图。
图2为含同向热射流楔面示意图。
图3为装备在发动机上的热射流楔面，其中图(a)为发动机总体示意图，图(b)为楔面安装示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
如图2和3所示，本发明提供了一种利用热射流控制斜爆轰波起爆的楔面结构，其目的是在较小的楔面角度下通过热射流将斜爆轰波稳定在最优的位置，同时使阻力最小、总压损失最小，从而使得推力性能最优化。
本申请在平直楔面的基础上增加一个喷口，将发动机爆轰产物引入并从喷口喷出，喷出的热射流形成了一个气体楔面，气体楔面诱导一道新的斜激波，通过斜激波的温升实现斜爆轰波的起爆。
热射流的强度可以根据实际的飞行条件进行调整，进而控制斜爆轰波的起爆位置。
射流位置可以根据实际需求进行改变，从而控制斜爆轰波起爆位置。
喷口与楔面保持平行，防止射流过于强烈而造成巨大的总压损失，喷口可以在楔面上滑动以改变热射流的位置，从而控制斜爆轰波的起爆位置。可以根据飞行条件调整喷口形状从而改变射流强度，以保证最优化的推力性能。

Claims (3)

1.一种利用热射流控制斜爆轰波起爆的楔面结构，其特征在于，在平直楔面靠近发动机进气道的一端设有一个与平直楔面平行的喷口，将发动机爆轰产物引入并通过喷嘴截面调整使其压力大于射流环境压力，从喷口喷出产生欠膨胀射流，喷出的欠膨胀热射流形成一个角度大于基础固体楔面的气体楔面，气体楔面诱导一道新的斜激波，将斜爆轰波稳定在射流位置；所述喷口和平直楔面保持平行。
2.根据权利要求1所述的楔面结构，其特征在于，热射流压力需要大于射流环境压力，以便形成欠膨胀射流。
3.根据权利要求2所述的楔面结构，其特征在于，调整所述喷口的位置，从而改变热射流位置。
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