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脈沖爆震火箭發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)問題研究進(jìn)展

作者:范瑋; 魯唯; 王可 西北工業(yè)大學(xué)動(dòng)力與能源學(xué)院; 陜西省航空動(dòng)力系統(tǒng)熱科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; 西安710072

摘要:脈沖爆震火箭發(fā)動(dòng)機(jī)是一種通過產(chǎn)生周期性爆震波獲得推力的動(dòng)力裝置,具有熱效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、適用范圍廣等潛在優(yōu)點(diǎn)。在面向應(yīng)用時(shí),為了充分發(fā)揮脈沖爆震火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢(shì),需要解決諸多理論及工程性問題。目前已有大量的研究正在建立統(tǒng)一的爆震推進(jìn)理論體系,以期為基于爆震推進(jìn)方式的問世奠定理論和技術(shù)基礎(chǔ)。針對(duì)應(yīng)用可能遇到的問題,介紹了國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究進(jìn)展。主要內(nèi)容包括:兩相爆震發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù),短距低阻起爆技術(shù),發(fā)動(dòng)機(jī)性能優(yōu)化以及PDRE樣機(jī)實(shí)驗(yàn)。關(guān)于兩相爆震發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù),主要介紹了液態(tài)燃料爆震燃燒時(shí)的速度損失,液態(tài)燃料的霧化以及與氣態(tài)氧化劑的摻混,最新進(jìn)展包括通過加熱燃油提高其霧化性能,從而提高推進(jìn)性能;關(guān)于短距低阻起爆技術(shù),主要介紹了固體障礙物起爆、流體障礙物起爆、熱射流起爆以及激波聚焦起爆這4種方式的最新進(jìn)展,其中固體障礙物起爆技術(shù)最為常見,而采用流體障礙物起爆技術(shù)可以更多地降低起爆過程中的性能損失;關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)性能優(yōu)化,主要介紹了部分填充效應(yīng)、尾噴管技術(shù)以及高頻控制技術(shù),部分填充以及尾噴管的使用有利于推進(jìn)性能的提升,但在設(shè)計(jì)理論上仍需要更深入的研究,目前采用無閥工作方式可以有效提高發(fā)動(dòng)機(jī)的工作頻率;關(guān)于樣機(jī)集成,主要介紹了目前出現(xiàn)的脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)樣機(jī)以及相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究。

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