一种亚燃冲压发动机用稳定器的两路供油结构的制作方法

本发明涉及一种亚燃冲压发动机稳定器，具体涉及一种亚燃冲压发动机用稳定器的两路供油结构。

背景技术：

高空侦察机在某一特定区域能比卫星提供更多、更准确的信息并节省费用，且飞行速度快，能够避开常规防空武器的打击，受到各国极大的关注。有些高空侦察机的动力装置使用火箭发动机，但由于火箭发动机比冲较低、航程有限，其应用范围受到极大限制。亚燃冲压发动机的工作马赫数范围宽、比冲高。因此有人提出研制一种以冲压发动机换装火箭发动机的改进型无人机。

该无人机飞行高度高、单次飞行时间长，燃油调节范围将近20倍，因此宽范围内(10km～30km)稳定高效燃烧、大范围燃油调节、小流量燃油(100g/s)下稳定可靠燃烧是该发动机燃烧室研制的难点。火焰稳定器包括供油管路结构、蒸发管和稳定侧板。传统火焰稳定器只有一路供油，通过与喷油装置的燃油分路设计，以满足燃油调节范围。传统的稳定器的供油结构包括一个圆环供油管和多个径向供油直管，多个径向供油管的一端均位于同一圆心处，另一端与圆环供油管相通，多个径向供油直管与圆环供油管为一路供油进口。在系统供油压力一定的前提下，只能通过调整供油管路出口的喷嘴面积来调整燃油流量；另外，在流量低于150g/s时，一路供油时供油压力过低(小于0.3mpa)，在小流量下会产生低压雾化不佳、低频振荡燃烧等问题。

技术实现要素：

针对现有火焰稳定器难以实现大范围的燃油调节、小流量下燃油喷注压降过低时导致燃烧室出现低频振荡燃烧及效率低的技术问题，本发明提供一种亚燃冲压发动机用稳定器的两路供油结构。

本发明的技术解决方案是：一种亚燃冲压发动机用稳定器的两路供油结构，其特殊之处在于，包括相互独立的第一供油单元和第二供油单元；

所述第一供油单元和第二供油单元均包括油管入口、多个径向供油管、与每个径向供油管连通的至少一个两端封闭的弧形供油管；

所述第一供油单元的多个径向供油管与第二供油单元的多个径向供油管的一端均位于同一圆心处，且交错设置。

进一步地，所述第一供油单元的弧形供油管与第二供油单元的弧形供油管位于同一圆周上。

进一步地，所述第一供油单元和第二供油单元的每个径向供油管均连通多个弧形供油管；所述第一供油单元和第二供油单元的多个弧形供油管构成多个同心圆。

进一步地，所述第一供油单元和第二供油单元的径向供油管的数量均为三个。

进一步地，所述第一供油单元和第二供油单元的每个径向供油管上均连通三个弧形供油管。

进一步地，所述多个径向供油管的长度相等。

进一步地，所述第一供油单元的油管入口设置在圆心处。

进一步地，第二供油单元的的油管入口设置在径向供油管上

与现有技术相比，本发明的优点是：

(1)本发明更宽范围实现了燃油调节。在发动机输入燃油喷注压降一定的前提下，可通过调整供油管路出口的喷嘴面积来调整燃油流量，也可通过两个供油单元同时供油或者仅使其中一个供油单元进行供油，相应的燃油调节范围由传统亚燃冲压发动机的15倍左右提高到了20倍，有效满足了无人机在高空飞行时机动、巡航、不同高度飞行所需要的燃油大范围变化。

(2)本发明的稳定器可以实现在小流量下一路供油，有效提高小流量喷注压降，有效解决了燃烧室会出现低频振荡燃烧、效率低的问题。

(3)冲压发动机稳定器单独供油时效率最高，因此要保证宽范围内高效工作，冲压发动机高空额定巡航点需尽可能设计为稳定器单独供油，本发明的两路供油稳定器装置，通过两路相互独立的稳定器供油结构可以保证在高空巡航点稳定器单独供油，其供油范围相比传统稳定器扩大近一倍，有效保证了发动机高效率工作的范围。

(4)两路供油结构的亚燃冲压发动机用稳定器，两路供油管路同时供油时，在同等喷注压降下，可以达到普通火焰稳定器的1.5倍供油，提高了稳定器单独供油的总量。

附图说明

图1为使用本发明两路供油结构的稳定器结构示意图；

图2为本发明第一供油单元的示意图；

图3为本发明第二供油单元的示意图；

附图标记为：11-第一油管入口、12-第一径向供油管、13-第二弧形供油管、21-第二油管入口、22-第二径向供油管、23-第二弧形供油管。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。

参见图1～3，根据本发明的实施例，包括相互独立的第一供油单元和第二供油单元；第一供油单元和第二供油单元均包括油管入口、三个等长度的径向供油管、与每个径向供油管连通的三个两端封闭的弧形供油管；

本实施例中将第一供油单元的油管入口、径向供油管和弧形供油管分别记为第一油管入口11、第一径向供油管12和第一弧形供油管13；将第二供油单元的油管入口、径向供油管和弧形供油管分别记为第二油管入口21、第二径向供油管22和第二弧形供油管23；第一径向供油管12与第二径向供油管22的一端均位于同一圆心处，且交错设置。

第一弧形供油管13与第二弧形供油管23位于同一圆周上；第一油管入口11设置在第一径向供油管12与第二径向供油管22一端的圆心处；第二油管入口21设置在第二径向供油管22上。

本发明的亚燃冲压发动机用稳定器的两路供油结构,当需要的燃油流量小时，可仅使用第一供油单元或者第二供油单元进行供油；当需要的燃油流量较大时，可通过同时使用第一供油单元和第二供油单元进行供油；当需要的燃油流量更大时，可通过同时使用第一供油单元和第二供油单元进行供油，并调整供油管路出口的喷嘴面积。

小流量下一路供油，其一路供油对应的供油管路及喷嘴数量为传统稳定器的一半，因此对应同等流量下的喷注压降提高了四倍，从而解决了小流量下的低频震荡燃烧问题；而在大流量下通过两路同时供油可以达到传统稳定器一路供油的功能。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种亚燃冲压发动机用稳定器，具体涉及一种亚燃冲压发动机用稳定器的两路供油结构，以解决现有以解决现有火焰稳定器难以实现大范围的燃油调节、小流量下燃油喷注压降过低时导致燃烧室出现低频振荡燃烧及效率低的技术问题。本发明的亚燃冲压发动机用稳定器的两路供油结构，包括相互独立的第一供油单元和第二供油单元；第一供油单元和第二供油单元均包括油管入口、多个径向供油管、与每个径向供油管连通的至少一个两端封闭的弧形供油管；第一供油单元的多个径向供油管与第二供油单元的多个径向供油管的一端均位于同一圆心处，且间隔设置。

技术研发人员：杨振鹏;许军民;周杰;李光熙;梁俊龙;任加万;付莉莉;黄雪刚
受保护的技术使用者：西安航天动力研究所
技术研发日：2018.12.13
技术公布日：2019.04.19