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申请/专利权人：南昌航空大学

摘要：本发明提供了一种水‑铝粉末火箭超燃冲压发动机，由水‑铝粉末火箭和超燃冲压发动机组成；其中，水‑铝粉末火箭包括储水箱、粉末储箱、燃料管道和燃气发生器。在少量水的流化作用下，铝粉输入燃气发生器中，在高温环境下，生成三氧化二铝和氢气；生成的产物与未完全反应的铝粉混合组成气固两相流，通过喉管以射流的方式进入超燃冲压发动机燃烧室中。由于氢气具有高热值，其火焰传播速度较快，因此能够解决燃烧室中因来流过快导致粉末燃料点火困难的难题；射流的掺混过程还提高了燃料与主流之间的掺混效率；同时，水、铝粉末输送的关停和流率控制可调，可实现发动机的推力调节，以适应不同飞行阶段的需求。

主权项：1.一种水-铝粉末火箭超燃冲压发动机，其特征在于：包括水-铝粉末火箭和超燃冲压发动机（5）；超燃冲压发动机（5）包括依次连接的进气道（501）、隔离段（502）、燃料入口（503）、燃烧室（504）和尾喷管（505）；水-铝粉末火箭包括储水箱（1）、粉末储箱（2）、燃料管道（3）和燃气发生器（4）；储水箱（1）安置在所述进气道（501）中部上方的位置，整体呈圆柱体状，其内部空间为储水区（101）；齿轮泵（103）和驱动用齿轮泵（106）均安装在所述储水箱（1）尾部的壁面上，且所述齿轮泵（103）和所述进气道（501）的距离要比所述驱动用齿轮泵（106）和所述进气道（501）的距离远一些；齿轮泵入口（102）、齿轮泵（103）和齿轮泵出口（104）相互连通；驱动用齿轮泵入口（105）、驱动用齿轮泵（106）和驱动用齿轮泵出口（107）相互连通；粉末储箱（2）安置在所述进气道（501）尾部-上方位置，且位于所述储水箱（1）之后，主要由直筒段一、锥形段一、活塞（203）和流化管（207）组成；在所述直筒段一尾部壁面上开设有驱动入口（201），驱动入口（201）与驱动用齿轮泵出口（107）连接；所述直筒段一尾部壁面与所述活塞（203）所围成的区域为驱动腔（208）；所述活塞（203）、所述锥形段一和部分所述直筒段一围成区域为储粉区（206）；所述锥形段一前端安装有粉末储箱出口（204）；驱动入口（201）和粉末储箱锥形段一中部分别开设有流化进口（202）和流化出口（205），并通过流化管（207）连通；燃料管道（3）为三通管结构，共有两个输入口和一个输出口；两个输入口为三通管短端入口（302）和三通管长端入口（303），三通管短端入口（302）通过法兰边与粉末储箱出口（204）连接，三通管长端入口（303）通过法兰边与齿轮泵出口（104）连接；一个输出口为三通管输出口（301），开设在两个输入口汇集处的下游，三通管输出口（301）与燃气发生器（4）的燃气发生器入口（401）喉管连接；燃气发生器（4）安置于所述隔离段（502）后端上方，整体呈倾斜状态；主要由直筒段二、锥形段二组成，所述直筒段二尾部设有燃气发生器入口（401）；所述燃气发生器入口（401）下游处，即燃气发生器尾端安装有高能点火器（402）；所述直筒段二和锥形段二围成的内部区域为反应腔（403）；所述高能点火器（402）伸入所述反应腔（403）内，其数量为1～2个，喉管（404）安置在所述锥形段二的下游；所述喉管（404）之后为燃气发生器出口（405），燃气发生器出口（405）与燃料入口（503）连接。

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