组合动力:现状、问题与对策
2021-02-15张蒙正李光熙
张蒙正,李 斌,李光熙
(1. 西安航天动力研究所 陕西 西安 710100; 2. 航天推进技术研究院 陕西 西安 710100)
0 引言
航空发动机、冲压发动机、火箭发动机等动力装置均有各自的功能、性能优势和适宜的飞行空域,支撑和服务于各类飞机、导弹、运载火箭及空间飞行器。随着航空航天事业的迅猛发展,特别是人类对宽速域、大空域空天自由航行的追求,以上述发动机为基础的涡轮基组合循环(turbine based combined cycle,TBCC)发动机、火箭基组合循环(rocket based combined cycle,RBCC)发动机、复合预冷吸气式发动机(synergic air breathing engine,SABRE)、预冷空气涡轮火箭(pre-cooling air turbo rocket,PATR)、涡轮辅助火箭增强冲压组合循环发动机(turbo-aided rocket-augmented ramjet combined cycle engine,TRRE)、空气涡轮火箭(air turbo rocket,ATR)等组合发动机应运而生,并成为热点。组合发动机是将两种或者以上发动机的系统、结构等有机融合而形成的一种动力装置(发动机),旨在弥补单一发动机在功能、工作区域方面的不足。就目前研究进展来看,组合发动机相关的基础技术和关键技术攻关均取得了较大的进展,部分已进入系统集成演示阶段,但其特性与应用、发展思路、关键技术及其攻关途径等一些问题尚需进一步梳理,相关的基础理论需进行深入研究。
1 需求、方案与基本特性
需求永远是发展的牵引力,离开具体、明确的应用需求,任何发动机均会面临自身发展所需的“动力”问题。正是因为现有发动机难以满足水平起降/重复使用航天运输系统、不同类型高超声速飞行器对宽空域、大速域、高性能动力装置的需求,才引发了多种组合发动机的萌生与发展。
1.1 发展需求
组合发动机研发的目的在于:①依据高超声速飞机的急需,研制宽速域(0~6Ma……p>
