[发明专利]一种用于跨介质飞行器的空化装置

说明书

本发明涉及一种用于跨介质飞行器的空化装置，包括：圆锥空化器(11)，与所述圆锥空化器(11)同轴连接的导流碗结构(12)，与所述导流碗结构(12)相连接的气液导调装置(13)，与所述气液导调装置(13)相连接的气液传输组件(14)；所述圆锥空化器(11)用于引入外界的水并依次通过所述导流碗结构(12)、所述气液导调装置(13)和所述气液传输组件(14)送至固冲燃气发生器；以及，所述气液传输组件(14)引出所述固冲燃气发生器中的燃气并依次通过所述气液导调装置(13)、所述导流碗结构(12)输出至外界产生空化气泡。

技术领域

本发明涉及跨介质飞行器领域，尤其涉及一种用于跨介质飞行器的空化装置。

背景技术

现阶段，常用的海洋战场武器主要有鱼雷与反舰导弹，鱼雷作为一种主要的水下攻防武器，具有打击威力大、隐蔽性好、命中率高、抗干扰能力强等优点；导弹具有航程长、速度快、机动性强等优势。然而，随着现代攻防技术的发展，常规的在单一介质中航行的飞行器(导弹/鱼雷)，已经越来越难以高效突破舰队反导网络。因此，跨介质飞行器的概念被提出。

跨介质飞行器相比单一介质飞行器而言，兼备空中飞行速度快、水下隐蔽效果好的特点，可有效增强武器的机动性、灵活性和规避能力，并具有快速发射和响应的能力，适合执行各种复杂任务，具有非常广阔的应用前景。

为了满足跨介质飞行器在水中对推力系统的需要，近年来出现了一种新型的动力系统—水冲压发动机。水冲压发动机在工作时经由进水道将水引入燃烧室中，在燃烧室中水会与发动机自身所携带的金属燃料发生反应，产生的高温高压气体会进入发动机的喷管从而产生推力。以水为氧化剂的优点在于不用发动机自身携带氧化剂，从而使得发动机能够携带更多的燃料，产生更高的比冲。

此外，当跨介质飞行器在水中超高速运行时壁面附近的海水会产生超空化现象，即航行体壁面附近的流体由水变为气体。由于气体的密度远小于水的密度，致使鱼雷的航行阻力大幅降低，进而在水中能够保持高速航行状态。超空化技术也是水下航行器提高航速、增大航程的重要技术手段。为保证鱼雷表面的超空泡能够稳定产生并包覆整个鱼雷弹身，往往会在鱼雷头部进行人工通气的方式以实现超空泡技术。

水冲压发动机一般经由鱼雷头部空化器捕获海水，经进水管路系统导流至燃烧室。空化所需的空化气也会被输运至鱼雷头部。因此，在鱼雷的头部，会涉及到至少两类流体的导调(导流和质量控制)问题：作为氧化剂用于燃烧的海水和作为空化气用于产生超空泡的气体。

现有应用于鱼雷的海水导调装置和空化气的导调装置在空间布置上是相互分离的，致使鱼雷弹体内空间利用率不高。由于常见的进水主管路常布置于鱼雷弹体的轴线位置，致使鱼雷其他装置的布置位置受限，如产生空化气体的装置只能置于弹体某侧，增加了沿弹体周向均匀排出空化气的负担。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于跨介质飞行器的空化装置。

为实现上述发明目的，本发明提供一种用于跨介质飞行器的空化装置，包括：圆锥空化器，与所述圆锥空化器同轴连接的导流碗结构，与所述导流碗结构相连接的气液导调装置，与所述气液导调装置相连接的气液传输组件；

所述圆锥空化器用于引入外界的水并依次通过所述导流碗结构、所述气液导调装置和所述气液传输组件送至固冲燃气发生器；以及，所述气液传输组件引出所述固冲燃气发生器中的燃气并依次通过所述气液导调装置、所述导流碗结构输出至外界产生空化气泡。

根据本发明的一个方面，所述圆锥空化器包括：锥帽部分、锥底部分和中间隔板；

所述锥帽部分大直径端与所述锥底部分固定连接；

所述中间隔板与所述锥底部分具有间隔的设置在所述锥帽部分内，且在所述中间隔板和所述锥底部分之间围成进水腔；

在所述中间隔板和所述锥底部分之间的所述锥帽部分上间隔的设置有多个用于连通所述进水腔的进水口；