[发明专利]组合循环发动机

摘要

本发明提供了一种组合循环发动机，其包括壳体、中心锥体、燃气涡轮单元、冲压燃烧单元、辅助火箭、氧化剂供给单元、燃料供给单元以及尾喷管组件。当组合循环发动机在过渡模态下工作时，由于辅助火箭能够为组合循环发动机提供推力补充，从而提高了组合循环发动机在过渡模态下的动力性能，由此有效地解决了组合循环发动机在燃气涡轮模态与冲压燃烧模态之间的“推力鸿沟”问题。并且，过渡模态下的飞行速度对于辅助火箭的引射来说是最理想的工作条件，从而提高了组合循环发动机的综合动力性能。此外，本发明的组合循环发动机的结构简单、鲁棒性好。

主权项

1.一种组合循环发动机，其特征在于，包括：壳体(1)；中心锥体(2)，设置于壳体(1)内且与壳体(1)形成有空气入口(A)；燃气涡轮单元(3)，设置于壳体(1)内并与壳体(1)形成有进气通道(B)，进气通道(B)连通于空气入口(A)，且燃气涡轮单元(3)具有：第一进气口(31)，受控连通于进气通道(B)；以及第一燃烧室(32)，连通于第一进气口(31)；冲压燃烧单元(4)，设置于燃气涡轮单元(3)与壳体(1)之间并具有：第二进气口(41)，连通于进气通道(B)；以及第二燃烧室(42)，连通于第二进气口(41)；辅助火箭(5)，固定设置于燃气涡轮单元(3)内并沿轴向位于第一燃烧室(32)下游；氧化剂供给单元(6)，连通于辅助火箭(5)；燃料供给单元(7)，受控连通于燃气涡轮单元(3)的第一燃烧室(32)、冲压燃烧单元(4)的第二燃烧室(42)以及辅助火箭(5)；以及尾喷管组件(8)，连通于燃气涡轮单元(3)、冲压燃烧单元(4)和辅助火箭(5)；其中，设组合循环发动机当前的飞行速度为V，则组合循环发动机的工作过程为：当0＜V＜V1时，第一进气口(31)处于打开状态、燃料供给单元(7)连通于燃气涡轮单元(3)的第一燃烧室(32)、且燃料供给单元(7)与冲压燃烧单元(4)的第二燃烧室(42)和辅助火箭(5)不连通，此时燃料供给单元(7)向第一燃烧室(32)内供入的燃料与经由第一进气口(31)进入第一燃烧室(32)内的空气混合燃烧且混合燃烧后的气体经由尾喷管组件(8)排出、经由第二进气口(41)进入第二燃烧室(42)内的空气不参与燃烧并直接经由尾喷管组件(8)排出；当V1≤V＜V2时，第一进气口(31)处于打开状态、燃料供给单元(7)连通于燃气涡轮单元(3)的第一燃烧室(32)和辅助火箭(5)、且燃料供给单元(7)与冲压燃烧单元(4)的第二燃烧室(42)不连通，此时燃料供给单元(7)向第一燃烧室(32)内供入的燃料与经由第一进气口(31)进入第一燃烧室(32)内的空气混合燃烧且混合燃烧后的气体经由尾喷管组件(8)排出、燃料供给单元(7)向辅助火箭(5)内供入的燃料与经由氧化剂供给单元(6)供入辅助火箭(5)内的氧化剂混合燃烧且混合燃烧后的气体经由尾喷管组件(8)排出、经由第二进气口(41)进入第二燃烧室(42)内的空气不参与燃烧并直接经由尾喷管组件(8)排出；当V2≤V时，第一进气口(31)处于关闭状态、燃料供给单元(7)连通于冲压燃烧单元(4)的第二燃烧室(42)、且燃料供给单元(7)与燃气涡轮单元(3)的第一燃烧室(32)和辅助火箭(5)不连通，此时燃料供给单元(7)向第二燃烧室(42)内供入的燃料与经由第二进气口(41)进入第二燃烧室(42)内的空气混合燃烧且混合燃烧后的气体经由尾喷管组件(8)排出气。