燃料噴射長度

使用擴張型後掠斜坡噴嘴,隨著氫當量比的增加,燃燒室壓力增加,得到了較高的燃燒效率,有效地解決了燃燒室的堵塞問題。b.使用液體噴嘴噴射煤油時,煤油射流引起的振盪衝波加強了氫與空氣的混合,燃燒室壓力上升。當用水替代煤油,在同樣的噴射條件下,混合增強的效果不明顯。雙模態超燃衝壓發動機模型試驗當飛行馬赫數Ma>6,超燃衝壓發動機具有良好的性能。人們力圖把亞燃衝壓發動機和超燃衝壓發動機結合起來,因而產生了雙模態衝壓發動機,這樣,預計可以使低馬赫數極限降到Ma=3.5。模型試驗採用擴張型後掠斜坡噴嘴。雙模態燃燒在超燃燒室中進行,該模型由等直段擴張段和擴大的等直段組成(圖14)。噴嘴分別放置在x/h=0、x/h=6.2和x/h=21.3等處。從進氣部分到燃燒室底部均設有靜壓測點。

簡介

a.藉助於合理設計燃燒室段和變換燃料噴射位置,實現了雙模態燃燒。b.合理設計燃料噴射位置可以提高燃燒效率,降低總壓損失。吸氣式組合發動機進行了二級入軌空天飛機使用的吸氣式組合發動機的概念研究。對渦噴和衝壓發動機組合的方案作了論證。渦噴或渦扇發動機將飛行器加速到馬赫數3.5,然後衝壓發動機接力達到馬赫數6.5以上,一、二級實行分離,使用火箭發動機實現軌道器入軌。原則上有兩種渦輪衝壓方案~串聯和並聯。在串聯方案中,空氣流一部分環繞壓氣機流動,進入衝壓燃燒室。在高速飛行時,壓氣機停止工作,同時還要防護來自進氣的高溫,設計防護渦噴發動機的熱防護結構將是一個關鍵技術問題。在並聯方案中,渦噴和衝壓發動機分別定位,這將易於隔離渦噴發動機。並聯方案也易於實現渦噴和衝壓發動機的流量匹配。並聯方案的安排有可能使迎風面積有所增加。研究了下列渦噴衝壓組合的概念。a.帶有燃氣發生器的空氣渦輪衝壓發動機空氣渦輪衝壓發動機包括壓氣機、燃氣發生器、渦輪和衝壓發動機部分。飛行器將攜帶燃料和部分氧化劑。氧化劑的消耗使這種發動機的比沖比其他吸氣式組合略低。b.空氣渦輪衝壓發動機

套用

在發動機中,使用液氫作燃料,可以得到滿意的比沖。c.回熱式渦輪衝壓發動機在這種發動機中,以經過換熱的氫作為能源,驅動渦輪,為風扇提供動力。經過渦輪的氫在燃燒室和衝壓燃燒室中燃燒。燃燒室中設有換熱器,用氫進行換熱,因此這一方案的難點是高效輕質換熱器的設計。在以上的方案中,傾向於第二種方案,空氣渦輪衝壓發動機有希望獲得高推重比和高比沖。動力方案對於空天飛機是至關重要的。在這一領域中,各種設計思想異常活躍,出現了各種組合發動機方案,例如以火箭發動機為基礎的組合發動機循環RBCC,就是值得注意研究的一種方案。預計空天飛機的動力裝置仍將需要經過較長時期的概念研究,經過深入的思考和研究,確定最佳的循環。結論在各種噴氣發動機中,衝壓發動機是僅有的可在高速條件下提供高比沖的發動機。它適用於無人駕駛飛行器、靶機、飛彈等裝置上。在我國已成功地發展了液體燃料衝壓發動機、固體火箭衝壓發動機。在研究整體式液體燃料衝壓發動機方面取得重要進展。今後的方向是改進燃燒性能,發展高密度燃料和先進的控制系統。高超音速組合發動機,如渦輪衝壓發動機、RBCC等有可能用於二級入軌或一級入軌的空天飛機上。為了尋找既有高比沖,又有高推重比的最佳循環,需要繼續進行概念和可行性研究。超燃衝壓發動機在空天飛機上的套用有良好的前景。使用超燃衝壓發動機的飛行器的出現將開闢推進技術的新篇章。我國已開始進行超音速燃燒研究,在這一領域將做出我們的貢獻。

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