一种利用能量逐级放大原理的分级爆轰装置的制作方法

本发明属于爆轰及爆轰推进领域，具体涉及一种利用能量逐级放大原理的分级爆轰装置。

背景技术：

1、目前，爆轰主要用于爆破攻坚破甲及热机能功转换等领域。在这些领域，都希望通过一些技术途径，有效提高爆轰压力，从而提高目标产品的性能水平。传统的思路主要是通过提高工质的能量密度，来实现更高压的一次爆轰，但随着技术的发展这种手段也逐渐达到了瓶颈。类似问题在燃气涡轮发动机中亦有出现，即随着技术发展单级压气机的压比已无法继续显著提高。为此，技术人员们发展出了多级压气机技术，通过多级增压来提高性能。类似地，若能寻求一种技术手段，实现多级爆轰增压，便可有效提高爆轰的增压水平，从而大幅度提升产品性能水平，拓宽爆轰燃烧的应用范围。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是，利用能量逐级放大的原理，实现分级爆轰燃烧，利用前一级爆轰的高压对后一级混合物进行增压，从而在后一级实现更高压力的爆轰燃烧。

2、本发明是由以下技术方案实现的：

3、一种利用能量逐级放大原理的分级爆轰装置，该装置由二级或更多级爆轰室组成，爆轰室之间使用隔离室进行阻隔，不同腔室之间使用能够根据时序开关的阀门进行阻隔，每个腔室拥有独立的进排气通道，每个爆轰室具有独立的点火起爆装置，并能够控制其点火时序，爆轰室内填充有燃料和氧化剂的混合物，隔离室内填充有不可燃的惰性隔离气体。

4、在爆轰室内填充燃料与氧化剂的混合物，根据应用场景和功率要求不同，燃料为氢气、甲烷、汽油或煤油等碳氢燃料，或加入金属粒子进一步提高其能量密度，氧化剂为氧气、富氧空气或空气。

5、混合物中燃料与氧化剂的当量比在0.5-1.5之间，燃料温度为常温，氧化剂温度为常温或高温。

6、爆轰室内设有台阶或者螺旋形障碍物。

7、该装置的横截面为方形、圆形、环形或其它特殊形状，装置纵截面为等直、渐缩、渐扩或者收扩形流道。

8、惰性隔离气体不能与混合物发生剧烈反应，且在高温高压环境下自身不能发生反应，同时具有一定的可压缩性用以传递激波，使用的气体为氮气、低温空气或氦气。

9、点火装置的位置靠近该级腔室的下游。

10、本发明装置在装置出口获得更高压力和温度的工质气体，从而提高出口气体的做功能力或冲击爆破力。

技术特征：

1.一种利用能量逐级放大原理的分级爆轰装置，其特征是：该装置由二级或更多级爆轰室组成，爆轰室之间使用隔离室进行阻隔，不同腔室之间使用能够根据时序开关的阀门进行阻隔，每个腔室拥有独立的进排气通道，每个爆轰室具有独立的点火起爆装置，并能够控制其点火时序，爆轰室内填充有燃料和氧化剂的混合物，隔离室内填充有不可燃的惰性隔离气体。

2.根据权利要求1所述的一种利用能量逐级放大原理的分级爆轰装置，其特征是：混合物中燃料与氧化剂的当量比在0.5-1.5之间，燃料温度为常温，氧化剂温度为常温或高温。

3.根据权利要求1或2所述的一种利用能量逐级放大原理的分级爆轰装置，其特征是：在爆轰室内填充燃料与氧化剂的混合物，根据应用场景和功率要求不同，燃料为氢气、甲烷、汽油或煤油等碳氢燃料，或加入金属粒子进一步提高其能量密度，氧化剂为氧气、富氧空气或空气。

4.根据权利要求1所述的一种利用能量逐级放大原理的分级爆轰装置，其特征是：爆轰室内设有台阶或者螺旋形障碍物。

5.根据权利要求1所述的一种利用能量逐级放大原理的分级爆轰装置，其特征是：该装置的横截面为方形、圆形、环形或其它特殊形状，装置纵截面为等直、渐缩、渐扩或者收扩形流道。

6.根据权利要求1所述的一种利用能量逐级放大原理的分级爆轰装置，其特征是：惰性隔离气体不能与混合物发生剧烈反应，且在高温高压环境下自身不能发生反应，同时具有一定的可压缩性用以传递激波，使用的气体为氮气、低温空气或氦气。

7.根据权利要求1所述的一种利用能量逐级放大原理的分级爆轰装置，其特征是：点火装置的位置靠近该级腔室的下游。

技术总结
本发明涉及一种利用能量逐级放大原理的分级爆轰装置，利用能量逐级放大的原理，实现分级爆轰燃烧，利用前一级爆轰的高压对后一级混合物进行增压，从而在后一级实现更高压力的爆轰燃烧。该装置由二级或更多级爆轰室组成，爆轰室之间使用隔离室进行阻隔，不同腔室之间使用能够根据时序开关的阀门进行阻隔，每个腔室拥有独立的进排气通道，每个爆轰室具有独立的点火起爆装置，并能够控制其点火时序，爆轰室内填充有燃料和氧化剂的混合物，隔离室内填充有不可燃的惰性隔离气体。本发明装置在装置出口获得更高压力和温度的工质气体，从而提高出口气体的做功能力或冲击爆破力。

技术研发人员：张博,邓恒,田小涛,汤祥,王晨,黄萌,王昭,栗子丰
受保护的技术使用者：西安现代控制技术研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31