探入式旋轉爆震發動機單向起爆裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于旋轉爆震波發動機技術領域，特別是一種探入式旋轉爆震發動機單向起爆裝置。
【背景技術】
[0002]現今，啟動旋轉爆轟發動機的方有用火花塞、燃燒絲、電雷管、在通道或側壁安裝爆炸塊等方法。點火源引起波的形成，并快速過渡成激波或爆震波，這類方法成功率較低。例如Kindracki等人發現，用火花塞對環形燃燒室內的甲烷和空氣混合物點火僅有40%的成功率。主要是因為在點火處產生了朝兩個方向傳播的爆震波，兩爆震波相交后，由于爆震波前面均為剛燃燒結束的燃燒產物，無法支持爆震波的繼續傳播，導致旋轉爆震波傳播失敗。Voitsekhovskii等人采用火花放電點燃可爆反應物，探討了采用專門隔膜裝置來防止爆震波從點火處向多個方向傳播。Nicholls和Cullen在實驗中采用了這種隔膜裝置，可爆反應物點火后，爆震波只在一個方向上成功起始，而另一方向只產生一道弱激波。但實驗中由于不充分的質量流率和混合導致爆震波沒能穩定旋轉。雖然隔膜的使用可以防止爆震波在兩個方向上傳播，起始的成功率也大大提高，卻限制了旋轉爆轟發動機的再啟動，因此并未從根本上解決旋轉爆震波的起始與形成問題。
[0003]Thomas等人和Canteins等人在發動機上安裝一個預爆震管，向環形燃燒室內射入爆震波，在預爆震管內放置DDT增強裝置用來完成DDT過程。如果DDT過程在預爆震管中完成，當預爆震管中的爆震波傳入環形燃燒室時，會在環形燃燒室的一個方向上形成爆震波，在另一個方向上形成弱激波。預爆震管的末端安裝了閥裝置，使其通過再填充以重新啟動旋轉爆轟發動機。但國防科技大學的劉世杰等人發現，從點火到旋轉爆震波的建立存在時間間隔，指出該時間間隔主要由預爆震管的排氣過程引起，須對預爆震管起始方式開展進一步的研宄，以縮短旋轉爆震波的建立時間。
[0004]通過旋轉噴射燃料和定時點火也能產生在一個方向傳播的旋轉爆震波。燃料旋轉噴入旋轉爆轟發動機燃燒室，并在反應物填滿整個環形燃燒室前用火花塞點火。這種啟動方式由于受當地湍流和反應物混合的影響，可能導致旋轉爆轟發動機性能不穩定。劉世杰等人利用數值方法分析了旋轉爆震波的起始過程，結果表明旋轉爆震波的起始存在最小臨界直徑，起始過程中，可爆反應物能否快速進入流場，并在爆震波前形成預混區是爆震波能否持續旋轉的關鍵。
[0005]從公開發表的文獻看，盡管已提出了多種啟動旋轉爆震波的方法，并取得了一定的成功，但由于對旋轉爆震波的起始條件和形成機理尚不清楚，導致旋轉爆震波起始的成功率和重復率不高，單向起爆的問題并沒得到解決。因此，研發一種成功率高、可重復點火并可以單向起爆的旋轉爆震發動機單向起爆裝置將具有十分重要的現實意義。
【發明內容】
[0006]本實用新型的目的在于提供一種能夠單向起爆旋轉爆震波發動機且不影響發動機正常工作期間燃燒室內爆震波的旋轉傳播情況，同時能夠解決旋轉爆震波發動機再啟動問題的探入式旋轉爆震發動機單向起爆裝置。
[0007]實現本實用新型目的的技術解決方案為:
[0008]—種探入式旋轉爆震發動機單向起爆裝置，包括被配置用于固定在旋轉爆震發動機外壁的安裝座，穿過安裝座并與安裝座滑動配合的預爆震管，被配置用于連接預爆震管和點火管的爆震管轉接裝置，設置在安裝座的端部在預爆震管的滑動方向上對其限位的安裝座端蓋，在預爆震管上對預爆震管在其滑動方向上施加彈力的彈性元件；
[0009]其中，旋轉爆震發動機的環形燃燒室上開有供預爆震管伸入的開口，預爆震管的側壁上開有與環形燃燒室導通的開口。
[0010]本實用新型與現有技術相比，其顯著優點:
[0011](I)本實用新型采用探入式預爆震管，點火時探入主燃燒室里，點完火后縮回到初始位置，不影響主燃燒室內燃燒情況；
[0012](2)本實用新型可通過調整預爆管的角度來調節起始爆震波的方向；
[0013](3)本實用新型所有動作都可以重復，克服了長期存在旋轉爆震波發動機單向起爆中存在發動機再啟動問題；
[0014](4)本實用新型的所有部件都是純機械部件，設計合理，在動作時具有極高可靠性，從而保證了單向起爆時機械上的可靠性。
[0015]下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細描述。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型探入式的旋轉爆震波發動機單向起爆裝置封閉時示意圖。
[0017]圖2是本實用新型探入式的旋轉爆震波發動機單向起爆裝置封閉端探出時示意圖。
[0018]圖3是本實用新型探入式的旋轉爆震波發動機單向起爆裝置安裝在環形主燃燒室的安裝示意圖。
【具體實施方式】
[0019]結合圖1、圖2和圖3:
[0020]一種探入式旋轉爆震發動機單向起爆裝置，
[0021]包括被配置用于固定在旋轉爆震發動機外壁的安裝座1，
[0022]穿過安裝座I并與安裝座滑動配合的預爆震管3，
[0023]被配置用于連接預爆震管3和點火管的爆震管轉接裝置4，
[0024]設置在安裝座I的端部在預爆震管3的滑動方向上對其限位的安裝座端蓋2，
[0025]在預爆震管3上對預爆震管3在其滑動方向上施加彈力的彈性元件5 ;
[0026]其中，旋轉爆震發動機的環形燃燒室上開有供預爆震管3伸入的開口，預爆震管3的側壁上開有與環形燃燒室導通的開口。
[0027]爆震管轉接裝置4通過兩端的螺紋分別與預爆震管3和點火管連接，安裝座端蓋2與安裝座I通過螺紋連接。
[0028]彈性元件5被安裝座I內的臺階面和預爆震管3周向的環形凸臺限位。
[0029]安裝座I伸入旋轉爆震發動機外壁，通過螺紋與旋轉爆震發動機外壁連接。
[0030]彈性元件5是彈簧。
[0031]工作原理:
[0032]1、當發動機不工作時，預爆震管3的點火端與安裝座I平齊，內部通過彈性元件5頂緊，防止不需要點火時點火端意外探出到環形主燃燒室里，對可能正在工作的環形燃燒室中的燃燒情況造成不利影響。點火前，通過轉接裝置4連接的點火管中充入氫氧的混合物，靜置以便混合充分。
[0033]2、當發動機啟動工作時，由點火管點火，并逐漸加速形成爆震波，火焰通過轉接裝置4傳入到單向起爆裝置中，由于爆震波壓力非常高，所以當爆震波傳到預爆震管3的封閉端時，將壓縮彈性元件5向環形燃燒室方向運動，預爆震管3在管里爆震波的壓力推動下，探入到環形主燃燒室里，此時爆震波從預爆震管3的側壁上開有與環形燃燒室導通的開口傳入到環形主燃燒室，在環形燃燒室里形成一個單一方向傳播的起始爆震波，相對方向上被預爆震管3擋上，所以爆震波不能沿相對方向傳播，或者有少許強度較弱的爆震波繞過爆震管沿相對方向不斷地衰減。因此，此裝置在環形燃燒室里成功地實現了單向起爆的效果。同時還可通過旋動爆震管來改變預爆震管3上開口的朝向，來實現其他方向的單向起爆。
[0034]3、當單向起爆成功后，為了防止預爆震管3仍然停留在環形燃燒室里，對環形燃燒室里的旋轉爆震波的傳播情況造成不利影響。在預爆震管3中爆震波傳入環形燃燒室之后，由于爆震波排出，預爆震管3里的壓力快速下降，施加在彈性元件5上的壓力很快消失。此時，彈性元件5將推著預爆震管3向相反方向運動，爆震管點火端縮回到起始位置。同時，啟動后預爆震管3中壓力很低，而環形燃燒室里由于爆震波的旋轉，壓力非常高，因此預爆震管3被壓回到起始位置并可靠固定。至此，單向起爆裝置完成所有動作，回到初始狀態，等待下