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火箭冲压组合发动机的最佳转级马赫数

2021-02-15王友银唐井峰常军涛

火箭推进 2021年6期

王友银,唐井峰,常军涛,高 进,鲍 文

(哈尔滨工业大学 能源科学与工程学院,黑龙江 哈尔滨 150001)

0 引言

X-43A和X-51飞行器的飞行试验成功表明了以超燃冲压发动机为代表的多项高超声速飞行器关键技术成熟。各国积极开展可重复使用高超声速飞行器的研究,而动力装置是能否实现高超声速飞行的关键技术。为了兼顾安全性、经济性和作战效能的综合要求,高超声速飞行器必须解决从起飞开始,在大气层内经历不同高度,跨越亚声、跨声、超声速直到高超声速的工作范围内均能有效工作的动力问题。然而,现有的吸气式推进装置,如涡轮风扇发动机、涡轮喷气发动机、冲压发动机、超燃冲压发动机等,在不同的飞行速度、高度段内都有其最佳的适用范围和经济性,将不同类型的发动机组合在一起工作是保证高超声速飞行器在宽广的飞行包线范围内高效率可靠工作的关键技术。

组合动力系统一般分为组合推进系统和组合循环推进系统。组合推进系统将不同种类的发动机组合在一起,较为常见的是火箭辅助工作的冲压发动机。研究者提出了多种组合循环推进系统,如涡轮基组合循环发动机(TBCC)、空气涡轮火箭/冲压组合循环发动机(ATR)及火箭基组合循环发动机(RBCC)等各种组合循环动力系统的设想,并分别针对不同的研究目标,进行了大量研究工作。

研究人员分析对比了多种适用于可循环高超声速飞行器的推进系统。文献[15]的研究表……

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