CN112324587B - 航空发动机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种航空发动机，依燃料行进方向它设置有：碟形气混输入阀门组件、燃烧腔组件、发动机喷管及消音组件；所述燃烧腔组件用于接收来自碟形气混输入阀门组件的混合料并点火燃烧；所述碟形气混输入阀门组件包括设置于油气混合腔内的：进气座、进气杆、节套、弹性件及限位封堵堵头；进气座具有一个腔体结构，该腔体结构包括大腔体及小腔体，所述进气杆包括大杆体和小杆体，节套、弹性件及限位封堵堵头依序且相互接触装入大腔体内；进气座在弹性件的作用下，具有沿着进气杆往复运动的趋势，当进气座往复运动时，燃油喷口随着进气座的往复运动而开启或者封闭。本发明提高了油气混合率及点火率，发动机性能更优，冷却效果及消音效果更好。

Description

航空发动机

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及航空发动机。

背景技术

航空发动机（aero-engine）是一种高度复杂和精密的热力机械，作为飞机的心脏，不仅是飞机飞行的动力，也是促进航空事业发展的重要推动力，人类航空史上的每一次重要变革都与航空发动机的技术进步密不可分。现有发动机通常结构复杂，气油门可调节性差，发动机在工作过程中燃油与压缩空气之间依旧存在混合不充分、不均匀等问题，油气混合不充分、不均匀从而使得油气混合物燃烧效率低，燃烧不稳定，无法高效的燃烧，从而导致一系列发动机问题。而且，现有脉冲爆震发动机均采用前置或中置点火结构，因此，对油、气混合物的混合效率要求较高。若油、气混合物无法在短时间内高效混合，则易出现点火失败或过点燃烧现象，从而导致振荡波较弱，影响爆震波的产生效能速度，从而降低发动机的工作实效。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷，本发明提供一种航空发动机。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

航空发动机，其特征在于，依燃料行进方向它设置有：碟形气混输入阀门组件，用于混和油、气原料；燃烧腔组件，用于接收来自碟形气混输入阀门组件的混合料并点火燃烧；发动机喷管；及消音组件；其中，所述碟形气混输入阀门组件包括设置于油气混合腔内的：进气座、进气杆、节套、弹性件及限位封堵堵头；所述进气座具有一个自该进气座的右端面贯通延伸到左端面的腔体结构；所述腔体结构包括远离所述进气杆的大腔体及靠近所述进气杆的小腔体，所述大腔体与所述小腔体连接处形成有第一台阶；所述节套、弹性件及限位封堵堵头依序且相互接触装入在所述大腔体内；所述进气杆包括大杆体和小杆体，所述大杆体与所述小杆体连接处形成有第二台阶；所述小杆体穿过所述小腔体与所述节套相连接；所述进气杆具有设置于其内部的燃油通道，所述燃油通道经大杆体一直延伸到小杆体处，所述燃油喷口设置于所述小杆体；其中，所述进气座在弹性件的作用下，能够沿着所述进气杆往复运动，其往复运动的行程被限制在第二台阶与节套左端面之间；当所述进气座往复运动时，所述燃油喷口随着进气座的往复运动而开启或者封闭。

可选的，所述进气座包括：座体；和一体形成于所述座体一端的裙体；所述裙体自座体的一端向外扩张；所述腔体结构自所述裙体的一端向所述座体内部延伸，并贯穿该座体。

可选的，所述裙体具有第一斜面结构；所述油气混合腔的管壁在对应于所述裙体处具有第二斜面结构；所述第一斜面结构与第二斜面结构相适配，二者之间形成一个供油气混合料进入发动机燃烧腔的通道。

可选的，该发动机还包括一冷却组件；所述冷却组件包括：筒壁，设置于燃烧腔组件及发动机喷管外侧；所述筒壁与所述燃烧腔组件相适配形成燃烧室冷却腔；所述筒壁与所述发动机喷管相适配形成喷管冷却腔；冷却气体入口，设置于所述燃烧腔组件左端，并与所述燃烧室冷却腔左端相连通；其中，所述燃烧室冷却腔右端与所述喷管冷却腔左端相连通，所述喷管冷却腔右端具有与消音组件相连通的冷却出口。

可选的，所述冷却组件还包括：冷却环，套设于所述燃烧腔组件左端外壁上；所述冷却环内具有环形冷却通道；所述冷却环右端面具有与所述环形冷却通道连通的若干冷却分流口；其中，若干所述冷却分流口与所述燃烧室冷却腔左端相连通，所述冷却气体入口与所述环形冷却通道相连通。

可选的，所述冷却组件还包括若干支撑垛，若干所述支撑垛间隔固定于所述燃烧室冷却腔和所述喷管冷却腔连通处，相邻的支撑垛之间形成多个供冷却气体进入所述喷管冷却腔的垛口。

可选的，所述消音组件包括：消音内衬管，其管壁上具有若干消音孔；

所述筒壁设置于所述消音内衬管外侧；

填充部，设置于所述消音内衬管与所述筒壁之间，所述填充部具有填充物，所述填充物呈叠层结构并围绕在所述消音内衬管外周；所述填充物右端设有多个消音溢流口；其中，所述冷却气体入口与所述消音内衬管相连通。

可选的，所述填充部还包括：前挡板，固定于所述填充物左端；后挡板，固定于所述填充物右端；其中，所述填充物为碳化纤维填充物，所述消音溢流口开设于所述后挡板上。

可选的，所述燃烧腔组件具有由燃烧室管壁形成的燃烧腔，所述燃烧腔的前端与所述油气混合腔连通，后端与所述发动机喷管连通，所述燃烧腔的后端设有一点火器。

可选的，所述燃烧腔的后端具有一缩口部，所述点火器固定于所述缩口部处。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明燃油通过燃油喷口以扇形雾化的形式喷入至油气混合腔内，并与从压缩气体输入口输入的压缩气体垂直交汇，从而形成了气推油现象。从而使得燃油团粒在气流的冲压拉伸作用下，由大变小，并与气体分子相互融合为雾状油、气混合体。有效地提高了混合率，有利于点火率的提高。同时为发动机连续燃烧，提供了可靠的保障。然后再通过裙体的第一斜面结构和油气混合腔体管壁的第二斜面结构二者之间形成的通道，将油气混合物斜面全角度以紊流的形态导入发动机燃烧腔，迫使油气混合物在发动机燃烧腔内进行第二次充分混合，更进一步地提高了混合率，提高混合物点燃效率。

2、本发明具有反射发动机燃烧腔中高温、高压燃烧气流的功能。当发动机点火燃烧过程中产生的高温、高压燃气，形成反向燃烧现象时，会在裙体上产生压力，裙体会受压力的作用，使其自动向左端移动、压缩弹性件，直至裙体的第一斜面结构紧压油气混合腔体管壁的第二斜面结构，以封闭油气混合腔体中油气混合物气流进入发动机燃烧腔。作用于裙体上的燃烧压力在裙体停止后退产生硬性阻尼效应时，会瞬间产生反射动能，以气相活塞的形式推动发动机燃烧腔内的高温、高压燃气，向发动机喷管运动，经收敛、变压、扩张射流产生爆震反作用推力。

3、本发明将点火器后移至燃烧室后端，采用后置点火方式，一方面给予油、气混合物以更长的混合时间，有利于保证其行至点火位点时的混合率，从而避免点火失败；另一方面，利用油、气混合物在燃烧室后端被点燃瞬间对燃烧室后端形成的封堵性燃爆，配合碟形气混输入阀门组件对燃烧室前端的活动密封，在燃烧室形成双向气态封堵，有利于燃烧室内气流能量的积蓄，加速气流体积的膨胀，从而形成较强的爆震波，使发动机获得更优的性能。

4、本发明通过冷却气体入口将冷却气体集中输入至环形冷却通道后，经冷却分流口气环分流，然后依次对发动机各部件燃烧室外壁、发动机喷管、后置点火器进行气冷冷却，对发动机进行全面冷却，对发动机各部件充分冷却，保证发动机各主体部件都在最适宜的温度下工作，以保障发动机正常工作。并且简化整体结构，使得整个冷却***更为简单紧凑，冷却效果好。

5、当发动机尾喷口脉冲爆震射流通过消音内衬管时，其产生的爆震噪音在扩散时，会被消音内衬管上的消音孔拦截并穿过，其后在填充部内被填充物减弱吸收，过剩气流从消音溢流口溢出扩散，形成一个降噪循环，以减少噪音影响。同时，由于填充物叠层缠绕在消音内衬管上，通过叠层填充物从而达到分层递减波能，梯次软化消音特性，有效提高消音效果。即在声波作用于叠层面时，叠层材料受声波的冲击产生振动，由于叠层材料为柔性质地，传导效应很低，对声波作用力呈减弱传导，大部分作用力在叠层材料中振荡减弱而被叠层材料纤维吸收，形成纤维动能后被纤维释放。

6、当发动机爆震射流通过发动机喷管气射流至消音内衬管时，冷却气体通过冷却出口一起进入消音内衬管内，从而冷却气体在消音内衬管内产生流体气膜，对发动机尾喷***流产生的爆震声波进行气膜消能，以减弱声波分贝数值，与叠层填充物配合，构成气、固相消音***，更进一步提高消音效果。同时，通过冷却气体还能隔离尾喷***流温度对消音内衬管的高温烧蚀影响，避免高温损坏碳化纤维填充物材料，提高各部件的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明中碟形气混输入阀门组件的结构示意图。

图3为图2中C处结构放大图。

图4为图1中A处结构放大图。

图5为图1中B处结构放大图。

附图标记：200、碟形气混输入阀门组件； 1、进气座；10、座体；11、滑动支撑翼板；12、裙体；120、第一斜面结构；13、凹腔；1a、大腔体；1b、小腔体；1c、第一台阶；2、进气杆；20、大杆体；21、小杆体；22、螺纹杆；23、燃油通道；24、燃油喷口；2c、第二台阶；3、节套；30、螺纹孔；4、弹性件；5、限位封堵堵头； 201、压缩气体输入口；202、第二斜面结构；203、通道；300、燃烧腔组件；301、燃烧室管壁；302、燃烧腔；400、发动机喷管；401、点火器；402、缩口部；403、喷喉；404、尾喷管；405、连接垛；500、消音组件；50、消音内衬管；51、消音孔；52、填充部；520、填充物；521、前挡板； 522、后挡板；523、消音溢流口；600、冷却组件；6、筒壁；60、冷却环；601、环形冷却通道；602、冷却分流口；603、外接螺纹孔；61、冷却气体入口；62、燃烧室冷却腔；63、喷管冷却腔；64、支撑垛；65、冷却出口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图对本发明/发明的实施例进行详细说明。

现有技术中，发动机通常结构复杂，气油门可调节性差，发动机在工作过程中燃油与压缩空气之间依旧存在混合不充分、不均匀等问题，油气混合不充分、不均匀从而使得油气混合物燃烧效率低，燃烧不稳定，无法高效的燃烧，从而导致一系列发动机问题。现有脉冲爆震发动机均采用前置或中置点火结构，因此，对油、气混合物的混合效率要求较高。若油、气混合物无法在短时间内高效混合，则易出现点火失败或过点燃烧现象，从而导致振荡波较弱，影响爆震波的产生效能速度，从而降低发动机的工作实效。

如图1～图5所示，本发明提供了一种航空发动机，依燃料行进方向它设置有：碟形气混输入阀门组件200、燃烧腔组件300、发动机喷管400及消音组件500。所述碟形气混输入阀门组件200用于混和油、气原料，所述燃烧腔组件300用于接收来自碟形气混输入阀门组件200的混合料并点火燃烧。所述燃烧腔组件300和发动机喷管400外侧还设置有冷却组件600。燃油及压缩气体通过碟形气混输入阀门组件200进行混合后，输入至燃烧腔组件300，油气混合物以交叉紊流态向发动机喷管400方向流动，在发动机喷管400方向油气混合物会被点燃，瞬间产生封堵性燃爆，爆震射流通过发动机喷管400射流至消音组件500，爆震噪音被消音组件500减弱吸收，发动机工作的同时，冷却组件600对燃烧室管壁301、发动机喷管400及点火器401进行气冷冷却。

所述碟形气混输入阀门组件200包括设置于油气混合腔内的：进气座1、进气杆2、节套3、弹性件4和限位封堵堵头5。

所述油气混合腔的油气混合腔体管壁上具有连通所述油气混合腔的压缩气体输入口201。所述燃油通过燃油通道23经燃油喷口24喷入油气混合腔形成油屏；所述压缩气体在油气混合腔内沿着油气混合腔体管壁所限定的方向行进。使用时，油、气输入所述油气混合腔的位置是油前气后，燃油通过燃油喷口24以扇形雾化的形式喷入燃油至所述油气混合腔内，形成一道油屏，该油屏与从压缩气体输入口201输入到所述油气混合腔内的压缩气体垂直交汇，从而形成了气推油现象，沿着预设方向极速前进。

所述进气座1具有一个自该进气座1的右端面贯通延伸到左端面的腔体结构。所述腔体结构包括远离所述进气杆2的大腔体1a及靠近进气杆2的小腔体1b，所述大腔体1a和小腔体1b连接处形成有第一台阶1c。所述节套3、弹性件4及限位封堵堵头5依序且相互接触装入所述大腔体1a内。所述弹性件4可采用弹簧，优选为复进簧；所述限位封堵堵头5可采用封堵限位螺。所述进气杆2包括大杆体20和小杆体21，所述大杆体20与所述小杆体21连接处形成有第二台阶2c。所述第一台阶1c和所述第二台阶2c处分别设置有缓冲垫，通过缓冲垫能有效起到缓冲效果，延长该进气门的使用寿命。所述小杆体21穿过所述小腔体1b与所述节套3相连接。所述进气座1在弹性件4的作用下，该进气座1能够沿着进气杆2往复运动，其往复运动的行程被限制在第二台阶2c与节套3左端面之间。当所述进气座1往复运动时，所述燃油喷口24随着进气座1的往复运动而开启或者封闭。具体的，所述节套3具有螺纹孔30，进气杆2具有自所述小杆体21的一端向外延伸的螺纹杆22，所述螺纹杆22螺纹连接在所述螺纹孔30中。

所述进气座1包括：座体10和一体形成于所述座体10一端的裙体12。所述裙体12自座体10的一端向外扩张，所述腔体结构自所述裙体12的一端向所述座体10内部延伸，并贯穿该座体10。所述裙体12形成有一个自所述裙体12一端面向内凹陷的凹腔13。具体的，所述裙体12向座体10右端面向外呈扩张趋势，所述大腔体1a和小腔体1b自所述裙体12的左端向座体10内部延伸，并向左端贯穿该座体10。所述凹腔13自所述裙体12右端面向内凹陷。

所述进气杆2具有设置于其内部的燃油通道23，所述小杆体21上开设有燃油喷口24，所述燃油通道23经燃油喷口24与所述油气混合腔体相连通。所述燃油通道23经大杆体20一直延伸到小杆体21处，所述燃油喷口24设置于所述小杆体21。所述燃油喷口24数量为2个，二者围绕所述小杆体21对称设置。所述裙体12具有第一斜面结构120，所述油气混合腔体管壁在位于裙体12处具有第二斜面结构202，所述第一斜面结构120与第二斜面结构202相适配，二者之间形成一个供油气混合料进入发动机燃烧腔的通道203，所述通道203可随着发动机燃烧腔的爆震自适应地关闭或开启。所述座体10的外侧还设置有多个滑动支撑翼板11，每一个所述滑动支撑翼板11的一端均延伸至所述裙体12的表面。优选的，所述滑动支撑翼板11采用4个，且围绕所述座体10对称设置。

当进气座1受到的压力大于弹性件4的压力时，就会自动压缩弹性件4，从而使得进气座1自动对通道203进行开启或关闭。具体的，当进气杆2受到从左端面的压力时，进气杆2就会向右端移动、经节套3压缩弹性件4，从而使进气座1向右端移动，从而开启燃油喷口24和通道203；当进气座1受到从右端面来的压力时，限位封堵堵头5就会向左移动、压缩弹性件4，从而使进气座1向左端移动，从而封闭燃油喷口24和对通道203进行关闭。

根据上述所述，从而使燃油在预设平面内以扇状雾化的形式喷入混合腔形成油屏；使压缩气体在混合腔内沿预设方向极速行进；所述预设方向与所述预设平面的夹角为-30°~﹢30°。优选的，所述预设方向与预设平面的夹角为0°。

其具体的混合方法是：燃油通过燃油喷口24以扇形雾化的形式喷入燃油至所述油气混合腔内，形成一道油屏，该油屏与从压缩气体输入口201输入到所述油气混合腔内的压缩气体垂直交汇，从而形成了气推油现象。此时的燃油借助输出压的作用，连续向油气混合腔中输入燃油，在推压气流中，形成了一个拉伸渗透性雾化区，从而使燃油团粒在气流的冲压拉伸作用下，由大变小，并与气体分子相互融合为雾状油、气混合体，其混合率基本达到96%，有利于点火率的提高，同时为发动机连续燃烧，提供了可靠的保障。同时，由于第一斜面结构120与第二斜面结构202二者之间形成一个供油气混合料进入发动机燃烧腔的通道203，所述油气混合腔中的油、气混合物通过通道203以紊乱的形态导入燃烧室，迫使油、气混合物在发动机燃烧腔内进行第二次充分混合，因此混比率达到96%以上，大大提高混合物点燃效率。

通过碟形气混输入阀门组件200的特殊性，形成一个向心锥形流，产生向心挤撞现象。在向心挤撞过程中，混合流中的油、气分子形成微力集合，使混合流中的油、气混合物团粒进行一次均匀合成分布，把贫油混合流与富油混合流均匀掺混，使掺混后的混合流混比率提高，形成自控混比缺失量递补过程。这个过程不仅使混比率有所提高，而且，对贫油混合流占比进行自控调整，直到贫油混合流达到稳定燃烧为止。

所述燃烧腔组件300具有由燃烧室管壁301形成的燃烧腔302，该燃烧腔302用于油气混合料的二次混合及燃烧，并形成具有温度和压力的气流。所述发动机喷管400用于喷射所述燃烧腔302内形成的气流。所述燃烧腔302的前端与油气混合腔连通，后端与所述发动机喷管400连通，所述燃烧腔302的后端设有一点火器401。所述燃烧腔302后端具有一缩口部402，即该缩口部402位于所述燃烧腔302与所述发动机喷管400的连通处，该缩口部402在燃烧腔302尾端呈逐渐收拢结构。所述点火器401固定于缩口部402，所述点火器401采用直流点火器。混合后的燃油与压缩气体在所述缩口部402由所述点火器401点燃，形成爆燃波，使所述燃烧腔302内压力陡增，从而推动所述进气座1抵接并密封通道203，产生的所述爆燃波在所述缩口部402的作用下朝向裙体12传递，至所述进气座1处受阻，形成发射动能，推动所述燃烧腔302内气流朝向所述缩口部402移动，燃烧腔302内气流受压由所述缩口部402进入发动机喷腔时，形成爆震波，并从发动机喷管400尾端喷出。

所述发动机喷管400具有与所述缩口部402连通的喷喉403和尾喷管404。所述发动机喷管400左端通过T型连接螺与燃烧室管壁301右端连接后呈逐渐收拢状以形成缩口部402，喷喉403左端与缩口部402右端连通后并保持不变，尾喷管404左端与缩口部402右端连通后逐渐向外呈扩张趋势后与消音组件500的内衬管连通。

通过从燃油通道23和压缩气体输入口201同时输入油、气，燃油通过燃油喷口24雾化喷入至发动机燃烧腔的通道203，在通道203中与压缩气体输入口201输入的气流混合。以动态推压混合状态，经滑动支撑翼板11之间的气流，向裙体12背面极速运动，即向第一斜面结构120处运动，在后续混合油、气连续推压的作用下，通道203为开启状态，即油气混合物经第一斜面结构120与第二斜面结构202二者之间形成通道203扩散输入至发动机燃烧腔302内。由于裙体12为蝶形结构，使得油气混合物在发动机燃烧腔302内以交叉紊流态进行第二次混合。当发动机燃烧腔302向发动机喷管400方向流动后，在缩口部402油气混合物会被点火器401点燃，瞬间产生封堵性燃爆，同时，向裙体12方向产生反向燃烧，形成顶流燃烧，使发动机燃烧腔302内压力快速升高。裙体12向发动机喷管400方向形成反馈运动，以气相波活塞形式波力反向压缩发动机燃烧腔302中的高压燃气，在发动机喷管400的缩口部402聚焦成为回波态能量高压区，然后由喷喉403向尾喷管404爆喷式扩张射流，形成高温、高压燃气流后从尾喷管404末端喷出。

所述冷却组件600包括：筒壁6，冷却环60，冷却气体入口61，燃烧室冷却腔62，喷管冷却腔63，支撑垛64和冷却出口65。

所述冷却环60套设于燃烧腔组件300左端的外壁上，所述冷却环60具有设置于内部的环形冷却通道601。所述冷却环60左端面具有与所述环形冷却通道601连通的冷却气体入口61。所述冷却环60右端面具有与所述环形冷却通道601连通的若干冷却分流口602。所述筒壁6安装于发动机燃烧室管壁301及发动机喷管400外侧，所述筒壁6与所述发动机燃烧室管壁301外壁相适配形成燃烧室冷却腔62，所述筒壁6与所述发动机喷管400相适配形成喷管冷却腔63。所述燃烧室冷却腔62一端与若干所述冷却分流口602相连通，另一端与所述喷管冷却腔63左端相连通，所述喷管冷却腔63右端具有与消音组件500的内衬管相连通的冷却出口65。所述冷却气体入口61可根据需要设置多个，如当冷却***的气体流量达不到冷却效果时，可增加冷却气体入口61的个数，其数量不限。

具体的，所述冷却环60位于燃烧室管壁301左端，并固定安装在其外周壁上。所述筒壁6一端通过紧固螺丝与冷却环60固定连接，另一端也通过紧固螺丝与消音组件500固定连接，从而筒壁6与发动机燃烧室管壁301之间、筒壁6与发动机喷管400之间分别形成了燃烧室冷却腔62和喷管冷却腔63。所述冷却环60上开设有若干外接螺纹孔603，所述外接螺纹孔603位于环形冷却通道601外侧。支撑垛64设置于所述燃烧室冷却腔62和喷管冷却腔63连通处。所述支撑垛64采用多个，分别间隔设置，相邻的支撑垛64之间形成多个供冷却气体通往喷管冷却腔63的垛口。即燃烧室冷却腔62内的冷却气体通过若干支撑垛64之间形成的若干垛口进入喷管冷却腔63内对发动机喷管400进行冷却。所述燃烧室冷却腔62靠近喷管冷却腔63的尾端向筒壁6方向逐渐减小，呈收拢状，即燃烧室管壁301尾端呈向外扩张趋势。所述喷管冷却腔63的结构与所述发动机喷管400的结构相适配。

冷却组件600工作原理：在发动机启动前5~8s时间内，向冷却气体入口61输入冷却气体，冷却气体进入环形冷却通道601后经冷却分流口602进入燃烧室冷却腔62内，对发动机燃烧室管壁301进行气冷冷却；其次通过若干支撑垛64形成的垛口进入喷管冷却腔63，对发动机喷管400及点火器401进行冷却，最后从冷却出口65向消音组件500内输出，然后与发动机喷管400尾喷管404射流出的油气混合物一起通过消音组件500的内衬管，向大气中扩散，形成单向冷却。

所述消音组件500包括：消音内衬管50，消音孔51，填充部52。所述消音内衬管50为圆筒状结构，所述消音内衬管50一端与发动机喷管400尾端连通。所述筒壁6延长至消音内衬管50外侧，所述填充部52设置于筒壁6和消音内衬管50之间，该填充部52围绕着消音内衬管50外周壁设置。所述消音内衬管50上开设有若干消音孔51。发动机点火后，其燃气从发动机喷管400射流至消音内衬管50内，产生的爆震噪音在扩散时，会被消音内衬管50上的消音孔51拦截并穿过，其后被填充部52减弱吸收。

所述填充部52包括：填充物520、前挡板521、后挡板522和消音溢流口523。所述填充物520围绕着消音内衬管50外周呈叠层结构，所述填充物520为碳化纤维填充物，所述填充物520利用无纺型填充物制作成多张平面毡垫，然后多张平面毡垫依次缠绕在消音内衬管50管壁外，形成叠层状态，即多个填充物520横向叠层设置在消音内衬管50上。所述筒壁6位于填充物520外侧，所述前挡板521通过紧固件固定于填充物520的左端，所述后挡板522也通过紧固件固定于填充物520右端，所述前挡板521和所述后挡板522均为环形结构，填充物520位于前挡板521与后挡板522之间。紧固件为紧固螺丝，通过紧固螺丝前挡板521与后挡板522分别与筒壁6固定。所述填充物520右端设有多个消音溢流口523，即消音溢流口523开设于后挡板522上。所述发动机喷管400尾端外侧壁上还设有多个连接垛405，所述连接垛405位于与前挡板521相对应的尾喷管404外壁上，所述连接垛405与消音内衬管50之间通过固定螺连接，从而冷却出口65位于连接垛405与前挡板521之间，从而冷却气体只能通过冷却出口65输至消音内衬管50内。

当发动机爆震射流通过发动机喷管400气射流至消音内衬管50时，其所产生的爆震噪音在扩散时，会被消音内衬管50上的消音孔51拦截，然后进入填充部52，在声波作用在叠层结构的填充物520时被减弱吸收，叠层材料受声波的冲击产生振动，由于叠层材料为柔性质地，传导效应很低，对声波作用力呈减弱传导，大部分作用力在叠层材料中振荡减弱而被叠层材料纤维吸收，形成纤维动能后被纤维释放。而被叠层材料传导至背面的少部分声波能量，在第二次的叠层材料会以同样的方式，把声波能量消耗掉，以此类推，直到声波能量全部耗失为止。过剩气流从消音溢流口523溢出扩散，形成一个降噪循环，以减少噪音影响。该消音***具有分层递减波能，梯次软化消音特性，一次消音率可达65%。

当发动机爆震射流通过发动机喷管400射流至消音内衬管50时，同时配合冷却气体，即冷却气体通过冷却组件600的冷却出口65一起进入消音内衬管50内，冷却气体在消音内衬管50内产生流体气膜，对发动机尾喷***流产生的爆震声波进行气膜消能，以减弱声波分贝数值，与叠层填充物520配合，构成气、固相消音***，更进一步提高了消音率。同时，通过冷却气体还能隔离尾喷***流温度对消音内衬管50的高温烧蚀影响，避免高温损坏碳化纤维填充物材料。

工作原理：通过从燃油通道23和压缩气体输入口201同时输入油、气，燃油通过燃油喷口24雾化喷入至发动机燃烧腔的通道203，在通道203中与压缩气体输入口201输入的气流混合。在后续混合油、气连续推压的作用下，通道203为开启状态，油气混合物在发动机燃烧腔302内以交叉紊流态进行第二次混合。当发动机燃烧腔302向发动机喷管400方向流动后，被点火器401点燃，瞬间产生封堵性燃爆，向裙体12方向产生反向燃烧，形成顶流燃烧，使发动机燃烧腔302内压力快速升高，当发动机燃烧腔302内燃烧产生出的压力大于26kg时，裙体12因燃烧产生的压力大于弹性件4和油气混合腔中两力之和，就会自动压缩弹性件4和油气混合腔的合力，直至裙体12的第一斜面结构120紧压油气混合腔体管壁的第二斜面结构202，以封闭油气混合腔中推压油气混合物流向发动机燃烧腔302，使发动机燃烧腔302呈单向封闭状态。作用于裙体12上的燃烧压力在裙体12停止后退产生硬性阻尼效应时，会瞬间产生反射动能。在连续燃烧增压过程中，发动机燃烧腔302高温、高压燃气流，在裙体12反射振荡波的作用下，以气相波活塞的形式推动发动机燃烧腔302内的高温、高压燃气，向发动机喷管400运动，经缩口部402聚焦成为回波态能量高压区，然后由喷喉403向尾喷管404爆喷式扩张射流，形成高温、高压燃气流后从尾喷管404末端喷至消音内衬管50内，其所产生的爆震噪音在扩散时，会被消音内衬管50上的消音孔51拦截，然后进入填充部52，在声波作用在叠层结构的填充物520时被减弱吸收。同时，冷却气体对燃烧室管壁301、发动机喷管400和点火器401冷却后从冷却出口65进入至消音内衬管50内，冷却气体在消音内衬管50内产生流体气膜，爆震声波进行气膜消能，与叠层填充物520配合，构成气、固相消音***。

本发明主要应用于各种型号军用固定翼飞机喷气式发动机外援增推，以提高军机突防及逃逸时的飞行速度。也可以用于超高音速导弹，高速固定翼无人机动力部分，是一种多用途脉冲爆震发动机。在燃烧形成反射振荡（7次/s）气相爆震波，使发动机喷管400产生燃气爆震效应，能达到瞬间520kg推力效能。本发明机构简单易造，材料利用率高，且各组件采用多功能化设计，以单功多用形式，多能化***利用，使单一***利用率达130%。

在上文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“端”、“侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是本发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

Claims (10)

1.航空发动机，其特征在于，依燃料行进方向它设置有：

碟形气混输入阀门组件（200），用于混和油、气原料；

燃烧腔组件（300），用于接收来自碟形气混输入阀门组件（200）的混合料并点火燃烧；

发动机喷管（400）；

消音组件（500）；

其中，所述碟形气混输入阀门组件（200）包括设置于油气混合腔内的：

进气座（1）、进气杆（2）、节套（3）、弹性件（4）及限位封堵堵头（5）；

所述进气座（1）具有一个自该进气座（1）的右端面贯通延伸到左端面的腔体结构；所述腔体结构包括远离所述进气杆（2）的大腔体（1a）及靠近所述进气杆（2）的小腔体（1b），所述大腔体（1a）与所述小腔体（1b）连接处形成有第一台阶（1c）；

所述节套（3）、弹性件（4）及限位封堵堵头（5）依序且相互接触装入在所述大腔体（1a）内；

所述进气杆（2）包括大杆体（20）和小杆体（21），所述大杆体（20）与所述小杆体（21）连接处形成有第二台阶（2c）；

所述小杆体（21）穿过所述小腔体（1b）与所述节套（3）相连接；

所述进气杆（2）具有设置于其内部的燃油通道（23），所述燃油通道（23）经大杆体（20）一直延伸到小杆体（21）处，燃油喷口（24）设置于所述小杆体（21）中；

其中，所述进气座（1）在弹性件（4）的作用下，能够沿着所述进气杆（2）往复运动，其往复运动的行程被限制在第二台阶（2c）与节套（3）左端面之间；当所述进气座（1）往复运动时，所述燃油喷口（24）随着进气座（1）的往复运动而开启或者封闭。

2.如权利要求1所述的航空发动机，其特征在于，所述进气座（1）包括：

座体（10）；

一体形成于所述座体（10）一端的裙体（12）；

所述裙体（12）自座体（10）的一端向外扩张；

所述腔体结构自所述裙体（12）的一端向所述座体（10）内部延伸，并贯穿该座体（10）。

3.如权利要求2所述的航空发动机，其特征在于：

所述裙体（12）具有第一斜面结构（120）；

所述油气混合腔的管壁在对应于所述裙体（12）处具有第二斜面结构（202）；

所述第一斜面结构（120）与第二斜面结构（202）相适配，二者之间形成一个供油气混合料进入发动机燃烧腔的通道（203）。

4.如权利要求1~3任意一项所述的航空发动机，其特征在于：

该发动机还包括一冷却组件（600）；

所述冷却组件（600）包括：

筒壁（6），设置于燃烧腔组件（300）及发动机喷管（400）外侧；

所述筒壁（6）与所述燃烧腔组件（300）相适配形成燃烧室冷却腔（62）；

所述筒壁（6）与所述发动机喷管（400）相适配形成喷管冷却腔（63）；

冷却气体入口（61），设置于所述燃烧腔组件（300）左端，并与所述燃烧室冷却腔（62）左端相连通；

其中，所述燃烧室冷却腔（62）右端与所述喷管冷却腔（63）左端相连通，所述喷管冷却腔（63）右端具有与消音组件（500）相连通的冷却出口（65）。

5.如权利要求4所述的航空发动机，其特征在于，所述冷却组件（600）还包括：

冷却环（60），套设于所述燃烧腔组件（300）左端外壁上；

所述冷却环（60）内具有环形冷却通道（601）；

所述冷却环（60）右端面具有与所述环形冷却通道（601）连通的若干冷却分流口（602）；

其中，若干所述冷却分流口（602）与所述燃烧室冷却腔（62）左端相连通，所述冷却气体入口（61）与所述环形冷却通道（601）相连通。

6.如权利要求5所述的航空发动机，其特征在于，所述冷却组件（600）还包括若干支撑垛（64），若干所述支撑垛（64）间隔固定于所述燃烧室冷却腔（62）和所述喷管冷却腔（63）连通处，相邻的支撑垛（64）之间形成多个供冷却气体进入所述喷管冷却腔（63）的垛口。

7.如权利要求4所述的航空发动机，其特征在于：

所述消音组件（500）包括：

消音内衬管（50），其管壁上具有若干消音孔（51）；

所述筒壁（6）设置于所述消音内衬管（50）外侧；

填充部（52），设置于所述消音内衬管（50）与所述筒壁（6）之间，所述填充部（52）具有填充物（520），所述填充物（520）呈叠层结构并围绕在所述消音内衬管（50）外周；

所述填充物（520）右端设有多个消音溢流口（523）；

其中，所述冷却气体入口（61）与所述消音内衬管（50）相连通。

8.如权利要求7所述的航空发动机，其特征在于，所述填充部（52）还包括：

前挡板（521），固定于所述填充物（520）左端；

后挡板（522），固定于所述填充物（520）右端；

其中，所述填充物（520）为碳化纤维填充物，所述消音溢流口（523）开设于所述后挡板（522）上。

9.如权利要求4所述的航空发动机，其特征在于：所述燃烧腔组件（300）具有由燃烧室管壁（301）形成的燃烧腔（302），所述燃烧腔（302）的前端与所述油气混合腔连通，后端与所述发动机喷管（400）连通，所述燃烧腔（302）的后端设有一点火器（401）。

10.如权利要求9所述的航空发动机，其特征在于：所述燃烧腔（302）的后端具有一缩口部（402），所述点火器（401）固定于所述缩口部（402）处。

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