[发明专利]一种RBCC发动机内流道及RBCC发动机

说明书

本发明公开一种RBCC发动机内流道及RBCC发动机，该内流道包括依次相连的来流段、混合段、扩张段、补燃室和尾喷管；所述来流段上设有一级进气口，所述扩张段上设有二级进气口，所述一级进气口、二级进气口并联连接在发动机的进气道上，以使得一级进气口与二级进气口可独立开闭而相互之间无干扰，实现不同工况下RBCC发动机的适用性。其在保持混合段直径尽可能小以保证RBCC发动机在亚燃、超燃模态下设备性能的同时，增设了二级进气口，提高二次来流空气的抽吸流量，从而提高RBCC发动机在引射模态下的设备性能。而且相较于现有技术中的多级火箭布局，本发明中多级进气口的布局在结构上更为简单，技术实现难度小，具有更广的应用前景。

技术领域

本发明涉及火箭基组合循环发动机技术领域，具体是一种RBCC发动机内流道及RBCC发动机。

背景技术

RBCC(Rocket-Based Combined Cycle，火箭基组合循环)发动机是一种宽速域的组合动力发动机，其包含引射、亚燃、超燃和纯火箭模态。其亚燃、超燃模态与引射模态在混合段直径需求上存在冲突，亚燃、超燃模态为了更好的压缩二次来流以提高补燃效果，需要混合段直径尽可能小；而引射模态需要混合段直径尽可能大，来确保二次来流的抽吸效果，足够的二次空气流量才能保证补燃性能。甚至于当需要增加火箭流量来加大推力时，如果火箭流量过大，可能会导致二次流空气流量减小，RBCC发动机的性能急剧下降乃至进气道不启动。

为了解决上述RBCC发动机在亚燃、超燃模态与引射模态存在需求冲突的问题，专利CN 111594344 A公开了一种多级火箭布局的方式，其通过设置二级火箭来提高发动机综合工作性能，但是该种多级火箭的布局方式较大程度的改变了RBCC发动机的基础结构，且其结构较为复杂，技术实现难度更大。

发明内容

针对上述现有技术中RBCC发动机在亚燃、超燃模态与引射模态存在需求冲突的问题，本发明提供一种RBCC发动机内流道及RBCC发动机，保持混合段直径尽可能小以保证RBCC发动机在亚燃、超燃模态下设备性能的同时，增设了二级进气口，提高二次来流空气的抽吸流量，从而提高RBCC发动机在引射模态下的设备性能。

为实现上述目的，本发明提供一种RBCC发动机内流道，包括依次相连的来流段、混合段、扩张段、补燃室和尾喷管；所述来流段上设有一级进气口，所述扩张段上设有二级进气口，所述一级进气口、二级进气口并联连接在发动机的进气道上，以使得一级进气口与二级进气口可独立开闭而相互之间无干扰，实现不同工况下RBCC发动机的适用性。

在其中一个实施例中，所述二级进气口为设在扩张段上的环形口。

在其中一个实施例中，其特征在于，所述二级进气口包括若干进气孔，各所述进气孔沿扩张段的环向间隔设在扩张段上。

在其中一个实施例中，所述二级进气口的数量至少为一个；当所述二级进气口的数量为两个以上时，各二级进气口沿扩张段的轴向间隔设在扩张段上。

为实现上述目的，本发明还提供一种RBCC发动机，包括中心火箭流道、进气道与上述RBCC发动机内流道，所述中心火箭流道内设有中心火箭；所述中心火箭流道的出口位于所述来流段内，以使得由中心火箭流道喷出的火箭燃气与由进气道进入来流段的来流能够在混合段充分混合。

在其中一个实施例中，所述进气道上靠近一级进气口的位置设有能够控制进气道与一级进气口之间导通或封堵的第一开闭结构，所述进气道上靠近二级进气口的位置设有能够控制进气道与二级进气口之间导通或封堵的第二开闭结构。

本发明提供的一种RBCC发动机内流道及RBCC发动机，其在保持混合段直径尽可能小以保证RBCC发动机在亚燃、超燃模态下设备性能的同时，增设了二级进气口，提高二次来流空气的抽吸流量，从而提高RBCC发动机在引射模态下的设备性能。而且相较于现有技术中的多级火箭布局，本发明中多级进气口的布局在结构上更为简单，技术实现难度小，具有更广的应用前景。

附图说明