[发明专利]一种低能量点火起始爆震波的装置

说明书

本发明提出了一种低能量点火起始爆震波的装置，包括预爆室、主爆震室与活塞弹簧作动系统。预爆室由腔体、氧气与易爆燃料喷注装置、低能量脉冲点火器组成，预爆室壁面开有两个引流孔；主爆震室将预爆室包围其中，其壁面开有两个活塞作动孔，与上述引流孔位置对应、孔径相同；活塞弹簧作动系统布置于引流孔外侧，由活塞、弹簧、连接柱、限位块以及保护套筒组成，活塞紧贴引流孔与活塞作动孔的孔壁作上下平移运动。本发明通过调整活塞内外侧压力之差与弹簧弹力的相对大小，控制预爆室与主爆震室之间的联通与隔离；预爆室内纯氧与易爆燃料低能量点火产生的爆震波通过活塞上移后开启的引流孔传入主爆震室，从而在主爆震室的可爆混合物中起始爆震波。

技术领域

本发明涉及爆震发动机技术领域，具体为一种低能量点火起始爆震波的装置。

背景技术

脉冲爆震发动机(Pulse Detonation Engine，简称PDE)是一种利用脉冲式爆震波产生的高温、高压燃气来获得推力的动力装置。短距、快速起始爆震波可以提高PDE的工作频率，从而提升性能；同时，亦可缩短PDE爆震室的轴向长度，从而提高推重比。以低能量点火在极短的距离内产生频率可控的且充分发展的两相脉冲爆震波，是PDE重要的关键技术。

爆震波的起始通常有两种方法：直接起爆和间接起爆。直接起爆往往需要巨大的起爆能量，因此在工程应用中很难使用。在常规尺度的PDE中，通常采用缓燃向爆震转变(Deflagration to Detonation Transition，简称DDT)的方法或者常规预爆管来间接起始爆震波。其中，用DDT方法起始爆震波需要较长的时间和距离，若采用Shchelkin螺旋等DDT增强装置，则不可避免地会对未燃混合物的填充以及已燃混气的排放造成一定的阻碍，增加了流动损失，降低发动机的效率，限制了PDE工作频率和性能的提高。若用常规预爆管起爆同样需要较长的轴向距离，且液态燃料在小内径的预爆管中会造成严重的附壁，工作效率较低，限制了该方法的工程应用。

发明内容

要解决的技术问题

当前PDE所采用的爆震波起始方法存在着占用时间多、需要的轴向距离长、流动损失大、液态燃料附壁等问题，限制了PDE工作频率的提高，增大了机身的体积与重量，使PDE性能受到影响。为了克服这些不足，本发明提出了一种低能量点火起始爆震波的装置，可以利用气相或液相的易爆燃料与纯氧，在较短的时间和距离下，通过预爆室内的低能量点火间接起始爆震波，从而提升PDE的性能。

技术方案

本发明的技术方案为：