刘 昊，王春民

(西安航天动力研究所，陕西 西安 710100)

0 引言

截至目前，国内外学者针对RBCC(rocket based combined cycle)发动机已持续开展近60年的研究，针对可重复使用天地往返，先后提出ERJ、SERJ、A5、Strutjet、GTX、ISTAR等多种发动机方案，并开展了大量实验研究。然而，由于技术复杂性，RBCC发动机至今仍未实现工程应用。掌握宽飞行马赫数范围内不同工作模态发动机特性，是发动机方案设计、总体应用论证及技术指标确定的前提，因此RBCC发动机性能分析一直为国内外学者所关注。

Olds等较早建立了RBCC发动机全模态性能分析软件SCCREAM，并应用于H/O单级入轨飞行器概念方案设计，软件对引射掺混段、喷管、主火箭及冲压燃烧室部件简单引入效率系数进行模拟，难以反映部件真实特性。Mckamey等开发了EPSURBCC软件，软件仅支持H燃料，并且未考虑黏性影响及部件损失。黄生洪等通过变步长半隐式多步龙格库塔方法求解考虑化学反应源项的一维流动方程组，建立了发动机性能预估模型，同SCCREAM类似，通过引入效率系数求解燃烧室及引射段出口参数，并对文献[21]给出的H/O发动机引射模态完成了性能仿真。吕翔等则通过采用MacCormack格式求解带有化学反应源项的一维流动方程组，发展了发动机准一维性能分析方法，模型通过引入修正因子对前体边界层效应进行修正，完成采用H/O推进剂的Hyperion计划RBCC发动机性能预测，并将比冲预测结果与SCCREAM软件进行了比对。安佳宁建立了RBCC发动机引射模态性能计算准一维模型，模型通过采用飞行马赫数单变量多项式拟合求解进气道总压恢复系数，采用引射器理论建立了等截面混合及等压混合两种构型计算模型，并完成H/O模型发动机引射模态性能分析。……