一种航空发动机增雨系统及飞行器的制作方法

本发明涉及人工增雨装置，具体涉及一种航空发动机增雨系统及飞行器。

背景技术：

1、人工增雨的原理为根据不同云层的物理特性，选择合适时机，用飞机、火箭弹等向云中播散干冰、碘化银、盐粉等催化剂，促使云层降水或增加降水量。

2、人工增雨通常采用燃烧增雨焰弹的方式来形成降水；焰弹是一种内部装有催化剂的圆柱形火工装置，焰弹内的药剂在点燃后的喷射过程中产生大量催化剂颗粒，并高温自由落体的方式入云或随气流飘入云层。

3、现有技术中，受限于焰弹体积，焰弹的携弹量不足，作业时间仅限于1.5个小时以内，所能干预的降雨范围有限；其次，焰弹内燃烧不稳定，催化剂的成核率低，增雨效率差；飞机上的焰弹安装于机翼的后部或机身下部，影响飞机正常飞行，且飞机只能在云内空间作业，同时极易受较强气流的影响，危险性高。

技术实现思路

1、因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中焰弹作业时间短、燃烧不稳定、仅能在云内作业、影响飞机安全飞行的缺陷，从而提供一种单次单程作业时间长、燃烧效果好、作业位置自由、飞行器飞行不受影响的航空发动机增雨系统及飞行器。

2、为解决上述技术问题，本发明提供的一种航空发动机增雨系统及飞行器，包括：

3、基体，其一侧向外敞开设有内排气装置；

4、外排气装置，套设于所述内排气装置外部，并向外敞开设置；所述外排气装置的内壁与所述内排气装置的外壁之间留有间隙；

5、掺混装置，设于所述内排气装置的排气出口处；

6、喷嘴，设于所述外排气装置与所述内排气装置的所夹区域内；

7、点火装置，设于所述外排气装置内靠近所述内排气装置的一侧；

8、增雨燃料装置，设于飞行器内部；

9、引气口，设于所述基体上，且位于燃烧室与压气机之间的过渡区域内；

10、第一引气支路，一端与所述引气口相接，另一端延伸至所述外排气装置与所述内排气装置的所夹区域内，所述掺混装置适于混合第一部分引气与高温燃气；

11、第二引气支路，一端与所述引气口相接，另一端延伸至增压装置内，所述增压装置适于将第二部分引气增压后供入所述增雨燃料装置内，以使所述第二部分引气推动增雨燃料供入所述喷嘴内；

12、第三引气支路，一端与所述引气口相接，另一端延伸至所述喷嘴内，所述喷嘴适于将第三部分引气与所述增雨燃料混合后喷出可燃气雾，所述点火装置点燃所述可燃气雾。

13、可选的，沿气流流动方向，所述喷嘴相对位于所述第一引气支路的引气出口的下游侧，所述喷嘴相对位于所述掺混装置的上游侧。

14、可选的，多个所述喷嘴沿周向均匀分布于所述外排气装置与所述内排气装置的所夹区域内；

15、多条所述第一引气支路沿周向均匀分布。

16、可选的，还包括：高压管路，一端与所述增压装置相接，另一端延伸至增雨燃料装置内，适于供给增压后的所述第二部分引气。

17、可选的，还包括：燃料管路，一端与所述增雨燃料装置相接，另一端延伸至所述喷嘴内，适于供给所述增雨燃料。

18、可选的，还包括：引气控制阀，分别设于所述第一引气支路、第二引气支路、第三引气支路上，适于调节引气量。

19、可选的，还包括：燃料控制阀，设于所述燃料管路上，适于调节所述增雨燃料的供给量；

20、增压引气控制阀，设于所述高压管路上，适于调节高压引气的供给量。

21、可选的，所述喷嘴内部具有相互独立延伸设置的引气通道与燃料通道；

22、所述引气通道与所述燃料通道在混合室内交汇；

23、所述混合室上具有向外敞开的喷出口，适于向外喷散混合物以使其雾化。

24、可选的，自所述引气口，所述第一引气支路、第二引气支路与第三引气支路合并为同一管路延伸至节点处，自所述节点分叉并相互独立延伸，适于简化管路排布。

25、其中，多个所述引气控制阀组合式设于所述节点处。

26、一种飞行器，包括机体与设于机体内部的如上述任意一项所述的航空发动机增雨系统。

27、本发明技术方案，具有如下优点：

28、1.本发明提供的航空发动机增雨系统，通过设置一种依托于航空发动机的人工增雨系统，实现人工增雨飞行器单次单程长时间作业、催化剂燃烧效果优良、作业位置自由、飞行不受增雨装置影响的目的；增雨燃料装置设于飞行器机舱内部，且催化剂自发动机中喷出，增雨作业不再对飞行过程产生影响，并且，增雨燃料装置单次可携带的增雨燃料体积大大远于烟弹，单次飞行即可完成人工增雨作业，实用性强。

29、2.本发明提供的航空发动机增雨系统，通过设置套设于原排气装置外周的外排气装置，以及被均匀引入内、外排气装置之间的第一部分引气，实现内外涵混合排气，提高排气效益，弥补第一部分引气温度低与内排气含氧量低的缺陷，得到兼顾温度与含氧量的掺混气流，保证增雨燃料的完全充分燃烧，提高增雨效率；掺混气流的气流量大，能够强力推动增雨颗粒撒播至大气中，提高增雨效果；掺混气流的温度高，催化剂随大量热气流喷出，扩散均匀，播撒面积广，且掺混气流作暖上升气流，进一步提高增雨效率。

30、3.本发明提供的航空发动机增雨系统，增雨燃料在外排气装置内经点火装置点燃后燃烧，相较于烟弹内的药剂自燃的燃烧方式，燃烧温度更高，燃烧产物即增雨颗粒的体积更加微小，进而有效提高增雨效果与效率；进一步的，增雨燃料在外排气装置内燃烧时，产生较高压力，且所述压力的作用方向与排气喷出的力的方向一致，使得发动机推力增大，改进飞行性能；飞行作业与增雨作业相互促进，相辅相成，具有极高的实用价值。

31、4.本发明提供的航空发动机增雨系统，增雨催化剂燃烧时的氧化剂为环境中的氧气，相较于焰弹内催化剂燃烧时的氧化剂需储存于焰弹内部，发动机增雨系统无需额外预装氧化剂，从而减轻飞行器上增雨装置的重量，提高飞行器的飞行能力。

32、5.本发明提供的航空发动机增雨系统，多个点火装置沿周向均匀分布于外排气装置的机匣上，使得点火范围覆盖整个排气区域，点火延迟期短，火焰均匀传播，燃烧稳定，进而防止压力振荡，影响飞行过程；多条第一引气支路均布于外排气装置的机匣上，适于同时段内进行多渠道引气，提高第一部分引气的引气量，从而提高催化剂燃烧效率。

技术特征：

1.一种航空发动机增雨系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的航空发动机增雨系统，其特征在于，沿气流流动方向，所述喷嘴(13)相对位于所述第一引气支路(8)的引气出口(15)的下游侧，所述喷嘴(13)相对位于所述掺混装置(4)的上游侧。

3.根据权利要求1所述的航空发动机增雨系统，其特征在于，多个所述喷嘴(13)沿周向均匀分布于所述外排气装置(3)与所述内排气装置(2)的所夹区域内；

4.根据权利要求1所述的航空发动机增雨系统，其特征在于，还包括：高压管路(16)，一端与所述增压装置(11)相接，另一端延伸至增雨燃料装置(12)内，适于供给增压后的所述第二部分引气。

5.根据权利要求4所述的航空发动机增雨系统，其特征在于，还包括：燃料管路(17)，一端与所述增雨燃料装置(12)相接，另一端延伸至所述喷嘴(13)内，适于供给所述增雨燃料。

6.根据权利要求5所述的航空发动机增雨系统，其特征在于，还包括：引气控制阀(19)，分别设于所述第一引气支路(8)、第二引气支路(9)、第三引气支路(10)上，适于调节引气量。

7.根据权利要求6所述的航空发动机增雨系统，其特征在于，还包括：燃料控制阀(18)，设于所述燃料管路(17)上，适于调节所述增雨燃料的供给量；

8.根据权利要求1所述的航空发动机增雨系统，其特征在于，所述喷嘴(13)内部具有相互独立延伸设置的引气通道(22)与燃料通道(23)；

9.根据权利要求6所述的航空发动机增雨系统，其特征在于，自所述引气口(5)，所述第一引气支路(8)、第二引气支路(9)与第三引气支路(10)合并为同一管路延伸至节点处，自所述节点分叉并相互独立延伸；

10.一种飞行器，其特征在于，包括机体与设于机体内部的如上述权利要求1-9任一项所述的航空发动机增雨系统。

技术总结
本发明涉及人工增雨装置技术领域，具体涉及一种航空发动机增雨系统及飞行器。所述航空发动机增雨系统包括：外排气装置，套设于内排气装置外部；引气口，位于燃烧室与压气机之间的过渡区域内；第一引气支路，延伸至外排气装置与内排气装置的所夹区域内，第一部分引气与高温燃气混合；第二引气支路，延伸至增压装置内，第二部分引气推动增雨燃料供入喷嘴内；第三引气支路，延伸至喷嘴内，喷嘴将第三部分引气与增雨燃料混合喷出可燃气雾，点火装置点燃可燃气雾。本发明提供的航空发动机增雨系统，通过设置一种依托于航空发动机的人工增雨系统，实现人工增雨飞行器单次单程长时间作业、催化剂燃烧效果优良、作业位置自由、飞行不受增雨装置影响。

技术研发人员：张坤,徐友良,李智,张鑫,吴吉昌
受保护的技术使用者：中国航发湖南动力机械研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31