[实用新型]旋转爆震发动机

说明书

本实用新型提供了一种旋转爆震发动机，其包括：外涵单元、内涵单元、转动单元、燃料供给单元、点火器。旋转爆震燃烧段相当于传统发动机的燃烧室，而内涵气体出口相当于传统燃烧室出口。由于旋转爆震燃烧段采用旋转爆震燃烧技术，因而在同等燃烧室温升水平下熵增最小，从而显著提高了发动机的热效率、降低了耗油率。并且，由于旋转爆震燃烧段内的爆震燃烧产物的内能几乎全部转化为转动单元的筒体、风扇转子以及压气机转子的机械能，从而风扇转子、压气机转子与筒体一起高速旋转，进而无需设置涡轮部件。这种方式与传统发动机采用涡轮部件带动压气机旋转的方式相比，大大提升了燃烧室出口温度、显著减小了发动机质量，由此提升了发动机的推重比。

技术领域

本实用新型涉及发动机技术领域，尤其涉及一种旋转爆震发动机。

背景技术

航空发动机的推重比直接影响飞行器的飞行性能和有效载荷，而提高推重比的途径主要有提升总体性能和减重。传统结构的航空发动机的减重空间十分有限，且一般采用等压燃烧方式，从而限制了航空发动机的热效率和燃料经济性的显著提升。因此，在燃烧方式和发动机结构形式上的革新是显著提升航空发动机的推重比和燃料经济性的希望所在。

实用新型内容

鉴于背景技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种旋转爆震发动机，其采用旋转爆震燃烧方式并将旋转爆震燃烧产物的内能转化为转动单元的机械能，从而无需通过涡轮部件带动压气机旋转，提升了发动机的推重比。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种旋转爆震发动机，其包括：外涵单元、内涵单元、转动单元、燃料供给单元以及点火器。

外涵单元包括：外壳体，具有外涵空气入口以及外涵空气出口；以及外涵支撑组件，固定设置于外壳体中。

内涵单元固定于外涵单元并沿轴向位于外涵支撑组件的下游，包括：内壳体，具有内涵空气入口以及内涵气体出口；以及内涵支撑组件，固定设置于内壳体中。

转动单元包括：筒体，转动连接于外涵支撑组件和内涵支撑组件；风扇转子，固定于筒体并沿轴向位于外涵支撑组件与内壳体之间；以及压气机转子，固定于筒体并沿轴向位于风扇转子的下游。

燃料供给单元固定设置于内壳体。点火器固定设置于内壳体。

外涵单元的外壳体与外涵支撑组件、转动单元的筒体、内涵单元的内壳体形成外涵气流通道，外涵气流通道连通于外涵空气入口以及外涵空气出口，转动单元的风扇转子位于外涵气流通道内。

内涵单元的内壳体与内涵支撑组件、转动单元的筒体形成内涵气流通道，内涵气流通道具有增压段、隔离段以及旋转爆震燃烧段，增压段连通于内涵空气入口，旋转爆震燃烧段连通于内涵气体出口，转动单元的压气机转子位于增压段内。

其中，外部空气经由外涵空气入口、外涵气流通道、内涵空气入口以及内涵气流通道的增压段向隔离段内供入空气，燃料供给单元向隔离段后部内供入燃料气，空气和燃料气在隔离段后部内混合后流入旋转爆震燃烧段内。

点火器对旋转爆震燃烧段内的混合气体进行点火，混合气体旋转爆震燃烧且旋转爆震燃烧后产生的燃烧产物带动转动单元的筒体旋转运动，风扇转子和压气机转子随着筒体一起旋转运动，且旋转爆震燃烧段内的爆震燃烧后的燃烧产物经由内涵气体出口排出。

旋转运动的风扇转子对外涵气流通道内的空气压缩做功，外涵气流通道内被压缩后的空气一部分经由外涵空气出口排出、一部分经由内涵空气入口进入内涵气流通道的增压段。

旋转运动的压气机转子对增压段内的空气压缩做功，增压段内被压缩后的空气流入隔离段、并与燃料供给单元供入的燃料气混合。