莽珊珊， 余永刚

(1. 南京理工大学理学院， 江苏 南京 210094; 2.南京理工大学能源与动力工程学院， 江苏 南京 210094)

1 引 言

进入21世纪后，现代兵器超高速、远程化的发展需求更加迫切。整装式液体炮是能够实现超高速的发射方式之一，填充在燃烧室中的液体发射药被点燃后形成泰勒(Taylor)空腔，空腔在液体内膨胀并推动弹丸做功。整装式液体炮具有机械结构简单、初速高等优点，但由于燃烧稳定性问题一直没有解决，因此还未得到实际应用。

整装式液体炮的燃烧不稳定问题与液体发射药的流动特性有关，难以像固体发射药一样在燃烧过程中保持燃面的有序发展。由于液体发射药的膛内燃烧过程发生于高温高压密闭环境，在燃烧稳定性的控制方面具有很大难度。国内外对整装式液体炮的燃烧控制方法进行了一些探索，如Talley[1]提出用阶梯渐扩型燃烧室对燃烧过程施加边界约束，Knapton[2]提出组合燃烧室的方法，周彦煌[3]采用在燃烧室中填充多孔介质的方法。这些方法通过改变燃烧室结构来影响燃烧推进过程，在增强燃烧稳定性方面取得了一定的效果。针对蕴含其中的燃烧稳定性控制机理，Despirito[4]、Adams[5]、余永刚[6]等开展了相关理论与实验研究，建立了描述整装式含能液体燃烧推进过程的数学模型，刻画出了气穴扩展、液柱加速等主要特征。

在已有的整装式液体炮模型中，对液面卷吸破碎、液体燃烧反应等重要过程作了简化处理，在解释燃烧室形状对燃烧稳定性的深层作用机制方面存在一些不足。……