郑日恒，陈操斌

(1. 北京航空航天大学 能源与动力工程学院，北京 100083；2.北京动力机械研究所，北京 100074)

0 引言

涡轮基组合循环发动机(TBCC)通常指涡轮发动机与冲压发动机的组合。高超声速TBCC发动机在低马赫数下以涡轮模态工作，在高马赫数下以冲压模态工作，在2～4

Ma

之间进行模态转换。由于TBCC发动机在低、高马赫数下均具有较好的比冲性能，被视作宽马赫数高超声速飞机和两级入轨飞行器一级动力的较好选择。

TBCC发动机无论串联还是并联形式，都需要实现从低马赫数涡轮模态到高马赫数冲压模态的模态转换。由于模态转换点往往处于涡轮发动机工作马赫数上限和冲压发动机马赫数下限，此时传统涡轮发动机由于折合转速过低已逐步进入风车状态附近，发动机推力较小，而且模态转换过程中空气流量从内涵逐渐切换至外涵，内涵推力随着流量的降低迅速下降。而冲压发动机流量由小增大过程中推力增长幅度低于核心机的推力下降幅度，因此TBCC发动机整机在模态转换过程中需经历一段推力显著降低的阶段。在这个过程中，可能出现推阻不平衡的情况导致飞行器持续减速，无法为冲压发动机正常起动提供合适的来流条件，或者即使冲压发动机能够起动但仍旧无法实现推阻平衡而导致模态转换失败。此外，在跨声速阶段，由于发动机阻力显著增加也可能导致飞行器跨声速失败。这类由于推阻不平衡导致飞行器无法完成低速向高速转换被称为推力陷阱问题，如图1所示。……