[发明专利]一种基于爆震燃烧的固体火箭冲压发动机

权利要求书

1.一种基于爆震燃烧的固体火箭冲压发动机，其特征在于，包括呈圆筒状且沿轴向连续延伸的外筒体（20），沿所述外筒体（20）的长度方向布设的内芯体（10），所述外筒体（20）内壁和所述内芯体（10）外壁之间形成的环形通道构成进气道（70）、隔离段通道（80）和爆震燃烧通道（100）；

所述外筒体（20）与所述内芯体（10）沿轴向延伸，二者间隔构成供空气流（11）与富燃燃气（22）流动、掺混和爆震燃烧的环形通道；

所述进气道（70）、隔离段通道（80）和爆震燃烧通道（100）沿轴向依次布置并连续相通；

所述隔离段通道（80）的扩张段与主燃料喷注通道相连；

所述内芯体（10）分为两部分，内芯体前部（101）与所述外筒体（20）构成进气道（70）和隔离段通道（80），内芯体后部（102）与所述外筒体（20）构成爆震燃烧通道（100）；

所述内芯体（10）内设有燃气发生器（30），所述燃气发生器（30）的壳体（301）呈空筒形结构，其内部装填的贫氧推进剂（302）在所述燃气发生器壳体（301）中完成初次等压燃烧，并形成高温高压的富燃燃气（22）；所述富燃燃气（22）与空气流（11）掺混进入所述爆震燃烧通道（100），用于提高燃料的起爆成功率和爆震燃烧效率；

所述内芯体后部（102）内设有第二喷注系统（110），所述第二喷注系统（110）与所述爆震燃烧通道（100）通过周向分布的喷注小孔连通，以向所述爆震燃烧通道（100）内二次喷注燃料，进一步提高燃烧效率；

所述燃气发生器（30）出口与稳流环腔（90）相连，所述稳流环腔（90）的截面直径大于所述燃气发生器（30）的出口直径；

所述稳流环腔（90）后端连接主燃料喷注器（103），所述富燃燃气（22）通过所述稳流环腔（90）并经所述主燃料喷注器（103）喷入所述隔离段通道（80）的扩张段，并与空气流（11）掺混；

旋转爆震燃烧室（50）与所述隔离段通道（80）的扩张段相连，所述富燃燃气（22）与空气流（11）掺混后喷入所述旋转爆震燃烧室（50）；

所述旋转爆震燃烧室（50）的外壁面上设有点火装置（40），所述点火装置（40）安装在所述旋转爆震燃烧室（50）的头部附近；

所述旋转爆震燃烧室（50）的出口与尾喷管（60）相连，爆震产物流（33）经所述尾喷管（60）膨胀后排出发动机。

2.根据权利要求1所述的基于爆震燃烧的固体火箭冲压发动机，其特征在于，所述稳流环腔（90）出口平面分割所述内芯体（10），所述稳流环腔（90）之前为所述内芯体前部（101），所述稳流环腔（90）之后为所述内芯体后部（102）。

3.根据权利要求1所述的基于爆震燃烧的固体火箭冲压发动机，其特征在于，所述燃气发生器（30）的点火器位于内芯体（10）头部位置。

4.根据权利要求1所述的基于爆震燃烧的固体火箭冲压发动机，其特征在于，所述旋转爆震燃烧室（50）的构型为等直型、渐扩型或渐缩型。

5.根据权利要求1所述的基于爆震燃烧的固体火箭冲压发动机，其特征在于，所述旋转爆震燃烧室（50）的构型为等直型，所述爆震燃烧通道（100）的内外壁面平行，通道横截面积沿轴向不变。

6.根据权利要求1所述的基于爆震燃烧的固体火箭冲压发动机，其特征在于，所述旋转爆震燃烧室（50）的构型为渐扩型，所述爆震燃烧通道（100）的外壁面向所述外筒体（20）内扩展，内壁面向所述内芯体后部（102）内扩展，通道横截面积沿轴向逐渐增大。

7.根据权利要求1所述的基于爆震燃烧的固体火箭冲压发动机，其特征在于，所述旋转爆震燃烧室（50）的构型为渐缩型，所述爆震燃烧通道（100）的内、外壁面同时向所述爆震燃烧通道（100）内扩展，通道横截面积沿轴向逐渐缩小。