[实用新型]新型脉冲喷气发动机

说明书

技术领域：本实用新型涉及一种发动机，特别是一种新型脉冲喷气发动机。 

背景技术：无人机技术是21世纪军事装备技术的重要发展方向。在近10年来的几次局部战争中，无人机都发挥了巨大威力，在世界范围内引起了对无人机技术的广泛重视。推进系统和处理器技术为无人飞行器系统的两大关键技术。目前无人机广泛采用的动力装置包括往复式和旋转式活塞发动机，以及涡喷、涡扇、涡桨和涡轴在内的燃气涡轮发动机；此外，还有在微型无人机中普遍使用的电池驱动的电动机等。 

脉冲发动机是一种利用脉冲式爆燃产生推力的吸气式发动机，脉冲发动机独特的工作原理决定了它具有其它发动机无法比拟的优势，主要表现在：由于没有压气机、涡轮等转动部件，其结构简单、重量轻、推重比大、生产成本低、与冲压发动机不同，它可在地面静态起动。由上述脉冲发动机自身结构和工作特点，使得它的应用领域不断扩展和深化，如在无人机，靶机，导弹，航模等上有着潜在和广泛的应用前景。 

传统脉冲发动机工作时，由进气到燃烧、排气的循环过程进行得很快，因此爆燃频率很高。对于传统脉冲发动机而言，大都使用花瓣形的单向阀，这种单向阀一般是用0.1～0.5mm厚的薄弹簧钢片制成，因其工作在高温高压下以很高的频率振动，所以单向阀的使用寿命通常比较短，容易发生断裂和烧蚀。 

目前困扰脉冲发动机发展和应用的最大难题是脉冲发动机单向阀的 使用寿命，不论什么形式的单向阀(当然无阀的除外)都是依靠其本身的弹性来起到开启和关闭作用的薄片式单向阀。我们将采用该结构的脉冲发动机称作传统脉冲发动机。正因为传统脉冲发动机都采用该种结构，因此他们都有一个共同的缺点，那就是单向阀的使用寿命都比较短。其主要的失效形式有两种；一是阀片的断裂，二是阀片的烧蚀。通过认真分析，我们可以得出导致该问题的原因是阀片自身振动这一结构固有的缺点。这种结构有三个自身不可克服的因素： 

1)由于是阀片自身振动，所以在工作中阀片是以很高的频率在高温高压环境下高频的振动，学过材料性能的人都知道，材料在周期性的载荷下可能发生疲劳断裂，更不用说在高温高压这样的恶劣环境下工作了，我们也都有过这样的常识，那就是想折断一根较粗的铁丝可以来回的沿相反的方向折几次，用不了几次就可以折断了，单向阀片也很类似，所以断裂是阀片常发生的失效形式。 

2)由于是阀片自身振动，所以阀片不可以太厚，太厚了打开阀片的力就比较大，因而可能脉冲发动机的气动力不能将单向阀片打开，使其不能正常工作，所以一般阀片的厚度为0.1-0.5左右，这样薄的阀片在高温高压下以很高的频率在阀孔壁上撞击，因此常常发生烧蚀而损坏。 

3)由于是依靠阀片自身振动，其弹性力是阀片本身所固有的，如果阀片的弹性力不合适就会造成工作的不正常，解决的办法只有换合适弹性的阀片了。并且阀片的弹性力在一定的范围内被动的受温度的影响。 

以上三个主要的缺点都归结于阀片自身振动的这种结构。正是这种 结构导致了传统脉冲发动机寿命较短的原因。因此要想解决此难题就要改变这种结构。 

实用新型内容：针对上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种结构简单、使用寿命长的新型脉冲喷气发动机。 

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：新型脉冲喷气发动机，包括油针、喷油嘴、整流罩、导流锥、单向阀板、火花塞、弹簧、机体壳、振动轴、振动轴锁卡、双头螺栓和整体式单向阀片。整流罩固定在机体壳的前端。喷油嘴和油针插入到整流罩内。导流锥处于整流罩内。火花塞固定在机体壳上。弹簧、振动轴和双头螺栓处于导流锥内。单向阀板通过双头螺栓与导流锥连接。弹簧套在振动轴的上端。振动轴的下端穿过双头螺栓、单向阀板和整体式单向阀片伸出整流罩。振动轴锁卡插入到振动轴末端的孔内，将其固定。 

本实用新型将原有依靠阀片自身的弹性振动结构改为整体式的阀片结构，其弹性依靠可调弹性的弹簧机构来控制阀片的弹性开合，因此该结构与原结构有较大的不同，可以很好的解决原有结构的弊端，本实用新型的主要特点是： 

1)由于该结构不依靠阀片本身的弹性振动来起到开关的作用，阀片本身不弯曲，只是整体在振动，起到单向阀开合的作用，因此一般不会发生阀片断裂的现象。 

2)由于该结构不依靠阀片本身的弹性振动来起到开关的作用，阀片厚度可以适当的加厚，即使在高温、高压下以很高的频率撞击也不容易发生烧蚀而损毁。材料可选用一些比较轻且耐高温的材料，因为在工作中燃油混合气可起到一定的降温作用，所以实际制作中可用稍厚点 的圆形铝片来代替。