[发明专利]一种火箭与前缘突扩凹腔组合的RBCC内流道

说明书

本发明公开了一种火箭与前缘突扩凹腔组合的RBCC内流道，所述内流道包括依次相连的进气段、凹腔、扩张段与喷管，所述凹腔为前缘突扩结构，所述凹腔的前缘上设有火箭。其通过将火箭设置在凹腔的前缘上，融合了RBCC发动机引射工作模态以及亚燃工作模态，使得两个模态在内流道结构上获得了统一，尽管内流道结构不变，但是发动机的整个内流过程在不同的模态下是有显著差别的，该内流道的布局大大缩短了发动机的长度，提高了发动机推重比，使得发动机结构更加紧凑。

技术领域

本发明涉及技术领域，具体是一种火箭与前缘突扩凹腔组合的RBCC内流道。

背景技术

RBCC(Rocket-Based Combined Cycle，火箭基组合循环推进系统)发动机引射模态是RBCC发动机的重要工作模态，引射模态在燃烧组织方式上有一种模式是SMC模式，该模式下需燃烧与混合同时进行。在该模式下，由于火箭燃气与空气同时要完成混合与燃烧，在燃烧的作用下会增加流道内的压力，从而影响发动机引射性能，甚至会造成发动机进气道不起动。此外RBCC发动机中，不同的发动机工作模态共用一个内流道，因此给融合设计带来了很大的难度，在保证发动机一个模态性能的同时，也需要考虑其他模态的性能表现，在设计中难度很大。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种火箭与前缘突扩凹腔组合的RBCC内流道，大大缩短了发动机的长度，提高了发动机推重比，使得发动机结构更加紧凑。

为实现上述目的，本发明提供一种火箭与前缘突扩凹腔组合的RBCC内流道，所述内流道包括依次相连的进气段、凹腔、扩张段与喷管，所述凹腔为前缘突扩结构，所述凹腔的前缘上设有火箭。

在其中一个实施例中，所述凹腔包括前缘挡板、过渡挡板与尾缘挡板；

所述前缘挡板的首端连接在所述进气段的尾端，所述前缘挡板与所述进气段的来流方向垂直；

所述过渡挡板的首端与所述前缘挡板的尾端相连，所述过渡挡板与所述进气段的来流方向垂直平行；

所述尾缘挡板的首端与所述过渡挡板的尾端相连，所述尾缘挡板的尾端向所述进气段的来流方向偏移后与所述扩张段的首端相连；

所述火箭设在所述前缘挡板上，且所述火箭的喷气口与所述凹腔连通。

在其中一个实施例中，所述内流道为矩形截面内流道，所述前缘挡板为矩形结构；

所述火箭的数量为多个，且多个所述火箭沿与来流方向垂直的方向间隔设在所述前缘挡板上。

在其中一个实施例中，所述内流道为圆形截面内流道，所述前缘挡板为环形结构；

所述火箭的数量为多个，且多个所述火箭沿周向间隔设在所述前缘挡板上。

在其中一个实施例中，所述过渡挡板上靠近所述前缘挡板的位置设有喷注口。

在其中一个实施例中，所述火箭的喷管出口方向与所述进气段的来流方向之间的夹角为0-5°。

在其中一个实施例中，所述凹腔的长深比为4-10。

在其中一个实施例中，所述凹腔的出口截面面积与入口截面面积之比为1.1-1.8。

在其中一个实施例中，所述扩张段的当量扩张角度为1-5°。

在其中一个实施例中，所述火箭的当量比为1.1-2。

本发明提供的一种火箭与前缘突扩凹腔组合的RBCC内流道，其通过将火箭设置在凹腔的前缘上，融合了RBCC发动机引射工作模态以及亚燃工作模态，使得两个模态在内流道结构上获得了统一，尽管内流道结构不变，但是发动机的整个内流过程在不同的模态下是有显著差别的，该内流道的布局大大缩短了发动机的长度，提高了发动机推重比，使得发动机结构更加紧凑。

附图说明