阅读说明：本技术 一种利用局部大角度楔面控制斜爆轰波的楔面结构 (Wedge surface structure for controlling oblique detonation waves by utilizing local large-angle wedge surface ) 是由 张小兵 秦琼瑶 于 2020-04-30 设计创作，主要内容包括：本发明属于斜爆轰发动机领域,具体涉及一种利用局部大角度楔面控制斜爆轰波的楔面结构。该楔面结构在原有平直楔面的基础上增加一个局部大角度楔面,局部大角度楔面诱导更加强烈的斜激波,提供更高的温升,可以将斜爆轰波稳定在局部大角度楔面上。在实际飞行过程中,可根据实际需求改变前楔面、后楔面角度以及局部大角度楔面的位置,从而精准控制斜爆轰波的起爆位置。本发明能够根据实际飞行条件对斜爆轰波的起爆位置进行控制,进而实现推力最大化。(The invention belongs to the field of oblique detonation engines, and particularly relates to a wedge surface structure for controlling oblique detonation waves by utilizing a local large-angle wedge surface. According to the wedge surface structure, a local large-angle wedge surface is added on the basis of an original flat wedge surface, the local large-angle wedge surface induces stronger oblique shock waves, higher temperature rise is provided, and oblique detonation waves can be stabilized on the local large-angle wedge surface. In the actual flight process, the angles of the front wedge surface and the rear wedge surface and the positions of the local large-angle wedge surfaces can be changed according to actual requirements, so that the detonation position of the oblique detonation wave is accurately controlled. The invention can control the detonation position of the oblique detonation wave according to the actual flight condition, thereby realizing the maximum thrust.)

一种利用局部大角度楔面控制斜爆轰波的楔面结构

技术领域

本发明属于斜爆轰发动机领域，具体涉及一种利用局部大角度楔面控制斜爆轰波的楔面结构。

背景技术

斜爆轰发动机是高超音速飞行器最理想的发动机。斜爆轰发动机的工作原理是：超音速来流在楔面上冲击压缩形成斜激波，斜激波后温度压力升高、速度下降，经过一段诱导段后斜爆轰波被起爆。

根据斜爆轰发动机的工作特点可知楔面角度不能过大，过大的楔面角会使混合物过早地解离，影响推力性能，同时过大的楔面角会增大阻力；楔面角也不能过小，因为楔面角越小，斜激波后静温越低，诱导长度越长，这会增大发动机的尺寸，进而增加发动机的重量。如果采用平直楔面，很难通过改变楔面角度来控制爆轰波。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用局部大角度楔面控制斜爆轰波的楔面结构，其目的通过局部大角度楔面角将斜爆轰波稳定在最优的位置，同时阻力最小、总压损失最小，从而使得推力性能最优化。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种利用局部大角度楔面控制斜爆轰波的楔面结构，所述楔面结构在平直楔面的基础上增设一个局部大角度楔面。

进一步的，所述楔面结构还包括前楔面和后楔面，所述局部大角度楔面两端分别和前楔面和后楔面可转动连接。

进一步的，所述局部大角度楔面两端分别和前楔面和后楔面铰接。

进一步的，所述前楔面和后楔面的角度均可调。

进一步的，所述局部大角度楔面的背侧和后楔面的侧面通过可伸缩的机构连接；实现局部大角度楔面沿轨道的滑动。

进一步的，所述可伸缩的机构为弹簧或气缸。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：

(1)本申请的楔面在原有平直楔面的基础上添加了一个局部大角度楔面，大角度楔面可以提供足够强度的斜激波从而获得足够的温升，在局部大角度的作用下，斜爆轰波可以持续稳定在局部大角度楔面上，通过改变大角度楔面的位置，可以精准控制斜爆轰波的起爆位置。

(2)本申请通过前楔面、后楔面的角度可调以及局部大角度楔面在轨道的滑动，将斜爆轰波始终稳定在大角度楔面上，实现推力最大化。

附图说明

图1是传统的平直楔面示意图。

图2是本申请的楔面结构示意图。

图3是本申请的楔面结构装配在发动机上的示意图。

图4是本申请含有局部大角度的楔面结构的放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

本发明提供了一种利用局部大角度楔面控制斜爆轰波的楔面结构，其通过局部大角度楔面角将斜爆轰波稳定在最优的位置，同时阻力最小、总压损失最小，从而使得推力性能最优化。

如图2-4所示，一种利用局部大角度楔面控制斜爆轰波的楔面结构，所述楔面结构在平直楔面的基础上增设一个局部大角度楔面。大角度楔面可以提供足够强度的斜激波从而获得足够的温升。在局部大角度的作用下，斜爆轰波可以持续稳定在局部大角度楔面上，通过改变大角度楔面的位置，可以精准控制斜爆轰波的起爆位置。

所述楔面结构还包括前楔面和后楔面，所述局部大角度楔面两端分别和前楔面和后楔面可转动连接。

所述局部大角度楔面两端分别和前楔面和后楔面铰接。

所述前楔面和后楔面的角度均可调。

所述局部大角度楔面的背侧和后楔面的侧面通过可伸缩的机构连接；实现局部大角度楔面沿轨道的滑动。

所述可伸缩的机构为弹簧或气缸。

本申请用于起爆爆轰波的楔面装备在燃烧室下方，局部大角度楔面使用气缸支撑，局部大角度楔面可以在轨道上前后滑动。根据实际推力需求对局部大角度楔面的位置进行控制，从而控制斜爆轰波的起爆位置以达到最优化的推力性能。