CN103807053A - 一种用于冲压发动机的放气装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种用于冲压发动机的放气装置。该放气装置为环形结构，在所述放气装置的外圆周面上开有放气口，所述放气装置的外圆直径与所述冲压发动机的外圆直径相同；所述放气装置的后端与所述助推器固定连接，所述放气装置的前端与所述冲压发动机的尾部相连。该放气装置结构设计简单，易于实现；通过放气装置结构设计，在助推器工作过程中，有效降低冲压发动机内通道压力，从而减轻结构负荷，降低发动机重量；放气装置可以与助推器结构一体成形，减少了连接结构，提高了可靠性，同时，助推器工作结束后，与助推器一起分离，不使发动机增加额外的质量。

Description

一种用于冲压发动机的放气装置

技术领域

本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种用于冲压发动机的放气装置。

背景技术

冲压发动机由于自身性能的特点，需要固体火箭助推发动机（以下简称助推器）加速到一定飞行速度才能开始工作。

当助推器与冲压发动机连接时，如果冲压发动机喷管出口被助推器完全堵塞，不采取任何措施，那么在助推器工作过程中冲压发动机内通道压力将随飞行速度的增加而急剧增加，从而增加了发动机的飞行阻力，同时也会引起大幅度的压力振荡，使得冲压发动机结构要承受更加严酷的载荷，而且这个过程中产生的压力要远大于转级结束后冲压发动机单独工作时产生的压力。

为解决上述问题，常用的有两种方法：一种通过在进气道进气口设计保护罩，阻止气流进入发动机内通道，该方案要求在助推器工作完成后，迅速将保护罩分离，因此还需要额外增加一套分离装置，导致结构复杂，并增加了风险。另一种通过提高发动机的承压能力，增强其结构强度，防止压力振荡引起的结构破坏，该方案势必会带来发动机壁厚的增加，从而导致发动机质量的增加，而这部分增加的质量在冲压发动机工作工程中是完全不必要的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，设计一种用于冲压发动机的放气装置，当冲压发动机喷管出口被助推器完全堵塞时，在助推器工作过程中有效降低冲压发动机内通道压力，减小压力振荡，从而降低冲压发动机载荷条件，减轻发动机重量。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种用于冲压发动机的放气装置，该放气装置为环形结构，在所述放气装置的外圆周面上开有放气口，所述放气装置的外圆直径与所述冲压发动机的外圆直径相同；

其连接关系在于：所述放气装置的后端与所述助推器固定连接，所述放气装置的前端与所述冲压发动机的尾部相连。

在所述放气装置上开有的放气口为均匀设置。

所述放气装置放气口的开口方向与飞行方向呈钝角设置。

所述放气装置放气口的面积占冲压发动机喷管喉道面积的50～70%。

所述放气装置的宽度为放气装置直径的18～22%。

本发明的优点和有益效果在于：

一、放气装置结构设计简单，易于实现；通过放气装置结构设计，在助推器工作过程中，有效降低冲压发动机内通道压力，将压力振荡幅度由20%降至5%以下，从而减轻结构负荷，降低发动机重量；放气装置可以与助推器结构一体成形，减少了连接结构，提高了可靠性，同时，助推器工作结束后，与助推器一起分离，不使发动机增加额外的质量。

二、由于在所述放气装置上开有的放气口为均匀设置。这样设计是为了保证冲压发动机内通道的气体可以对称均匀的排出，保证冲压发动机的整体平衡度。

三、由于所述放气装置的放气口的开口方向与飞行方向呈钝角设置。可以在放气过程中，不产生额外的气流干扰，便于进行飞行姿态控制。

四、由于所述放气装置放气口的面积占冲压发动机喷管喉道面积的50～70%；可以既能达到满足放气要求，又不至于使放气装置结构过于单薄影响结构强度。

五、由于所述放气装置的宽度为放气装置直径的18～22%；该宽度的设计既有利于加工的实现，又使得放气装置的总宽尽量短，不会增加助推器的长度。

附图说明

图1为本发明的装配示意图；

图2为本发明放气装置的结构示意图；

其中，1-冲压发动机；2-放气装置；3-助推器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1、图2所示，本发明具体实施的技术方案是：一种用于冲压发动机的放气装置，该放气装置2为环形结构，在所述放气装置2的外圆周面上开有放气口，所述放气装置2的外圆直径与所述冲压发动机1的外圆直径相同；

其连接关系在于：所述放气装置2的后端与所述助推器3固定连接，所述放气装置2的前端与所述冲压发动机1的尾部相连。

在所述放气装置2上开有的放气口为均匀设置。

所述放气装置2放气口的开口方向与飞行方向呈钝角设置。

所述放气装置2放气口的面积占冲压发动机1喷管喉道面积的50～70%。

所述放气装置2的宽度为放气装置2直径的18～22%。

工作原理：在助推器3与冲压发动机1内通道串联连接段设计放气装置2，放气装置2上开放气口，使得发动机1内通道与外界联通，放气面积与冲压喷管成一定比例。在助推器3工作过程中，从进气道入口进入的气流从放气口处流出，使得冲压发动机1内通道处于通气状态，从而降低了发动机飞行阻力，也大大降低了内通道压力，同时减小压力振荡。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于冲压发动机的放气装置，该放气装置（2）为环形结构，在所述放气装置（2）的外圆周面上开有放气口，所述放气装置（2）的外圆直径与所述冲压发动机（1）的外圆直径相同；

其连接关系在于：所述放气装置（2）的尾部与所述助推器（3）固定连接，所述放气装置（2）的前端与所述冲压发动机（1）的尾部相连。

2.根据权利要求1所述的一种用于冲压发动机的放气装置，其特征在于：在所述放气装置（2）上开有的放气口为均匀设置。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于冲压发动机的放气装置，其特征在于：所述放气装置（2）放气口的开口方向与飞行方向呈钝角设置。

4.根据权利要求1或2所述的一种用于冲压发动机的放气装置，其特征在于：所述放气装置（2）放气口的面积占冲压发动机（1）喷管喉道面积的50～70%。

5.根据权利要求1或2所述的一种用于冲压发动机的放气装置，其特征在于：所述放气装置（2）的宽度为放气装置（2）直径的18～22%。

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