专利名称：脉冲发动机频率的自适应控制方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自适应控制脉冲发动机频率的方法及装置，特别适用于目前世界各国都在研发中的脉冲爆轰发动机。
目前控制脉冲爆轰发动机频率的方法都是采用“强制”阀门控制燃气或助燃气体进入燃烧室的频率，点火器的点火频率必须与阀门控制频率高度一致。这样的强制阀门主要有下面两种形式1、轮盘转动阀门，在轮盘某一特定直径圆周上有许多大小和间距相等的孔，轮盘置于发动机燃烧室与进气(燃气或助燃气体)管之间，当轮盘匀速转动时，发动机的进气频率就由轮盘的转速、孔的间距等因素确定；2、塞式阀门，通过塞的开闭控制燃烧室进气，控制塞运动的方式有电磁式或凸轮式等，与汽车上通常采用的方式近似。显然，强制阀门的主要缺点有1、对点火器的匹配性要求非常高；2、结构复杂；3、可靠性差。
本发明的目的是这样实现的设燃烧室内爆轰前压力为P1，爆轰后压力为P2，燃气的输送压力为P3，助燃气体输送压力为P4，其中，P2＞P1，P3＞P1；控制压力P3、P4，使二者满足如下关系P4＞P2，P2＞P3＞P1；在燃气输送管路与爆轰燃烧室之间设置一个单向阀(单向阀的形式可根据需要选择，一般机械设计手册中就可以查到)，通过该单向阀保证只允许燃气进入燃烧室而禁止爆轰后的气体进入燃气输送管路。
按照本发明控制方法工作的一种脉冲发动机，包括燃烧室、燃气输送管路和助燃气体输送管路，燃烧室内设置有点火器，燃气输送管路上设置有单向阀。
按照本发明的方法对脉冲爆轰发动机进行控制后，由于发动机的进气频率完全自适应点火器的点火频率，因此通过控制点火器的频率就可以控制脉冲爆轰发动机的爆轰频率了。同时由于本发明的结构特别简单，所以实现非常容易，并且工作特别可靠，还排除了频率匹配问题。
本发明主要包括燃烧室1、燃气管路2、助燃气体管路3、单向阀4和点火器5，单向阀设置在燃气管路2上。当脉冲爆轰发动机开始工作后，燃气和助燃气体通过各自的输送管路2和3同时进入燃烧室1，点火器5点火引起混合气体爆轰后，爆轰波一面向燃烧室出口运动(图中箭头A方向)，另一方面向燃烧室内运动，经过爆轰后的混合气体压力由原来的P1阶越为P2。由于助燃气体输送压力P4大于P2，助燃气体仍然继续进入燃烧室1；而燃气的输送压力P3小于P2，此时单向阀4阻止燃气继续进入燃烧室1。这样在爆轰气体后面的燃烧室1中就形成了一段不燃烧的助燃气体栓塞，当爆轰波到达燃烧室出口，在燃烧室出口形成一道向内传播的稀疏波，稀疏波经过的地方压力由P2逐渐降低到P1。这时燃气又可以进入燃烧室1并与助燃气体混合，该混合气体在点火器5的作用下，再一次爆轰，并重复前面的过程，如此循环。
本发明控制方法中，燃气在燃烧室内压力和自身输送压力的调节下自动进入燃烧室，而无须设置专门的控制装置对其进入燃烧室的频率进行控制，发动机的工作频率只需通过控制点火器的点火频率即可得到控制，取消了现有脉冲爆轰发动机工作过程中点火器点火与燃气输送在节拍上必须保持一致的复杂的控制方式，因此，本发明的控制方法及其装置与现有技术相比，更加简单可靠。
权利要求
1.一种脉冲发动机频率的自适应控制方法，具体如下设燃烧室内爆轰前压力为P1，爆轰后压力为P2，燃气的输送压力为P3，助燃气体输送压力为P4，其中，P2＞P1，P3＞P1；控制压力P3、P4，使二者满足如下关系P4＞P2，P2＞P3＞P1；在燃气输送管路与爆轰燃烧室之间设置一个单向阀(单向阀的形式可根据需要选择，一般机械设计手册中就可以查到)，通过该单向阀保证只允许燃气进入燃烧室而禁止爆轰后的气体进入燃气输送管路。
2.一种脉冲发动机，包括燃烧室、燃气输送管路和助燃气体输送管路，其特征在于，所述燃烧室内设置有点火器，燃气输送管路上设置有单向阀。
全文摘要
本发明公开了一种脉冲发动机的自适应控制方法及装置，通过控制燃气及助燃气体的输送压力，使二者满足如下关系P4＞P2，P2＞P3＞P1，其中P1为燃烧室内爆轰前压力，P2为爆轰后压力，P3为燃气的输送压力，P4为助燃气体输送压力，并且在燃气输送管路与爆轰燃烧室之间设置一个单向阀。按照本发明的方法对脉冲发动机进行控制后，由于发动机的进气频率完全自适应点火器的点火频率，因此通过控制点火器的频率就可以控制脉冲爆轰发动机的爆轰频率了。同时由于本发明的结构特别简单，所以实现非常容易，并且工作特别可靠，还排除了频率匹配问题。
文档编号F02K7/02GK1460790SQ0314778
公开日2003年12月10日 申请日期2003年6月26日 优先权日2003年6月26日
发明者姜宗林, 李岐 申请人:中国科学院力学研究所