邹正平，王一帆，杜鹏程，南向谊，马 元

(1. 北京航空航天大学 能源与动力工程学院 航空发动机气动热力国防科技重点实验室，北京102206；2.北京航空航天大学 航空发动机研究院，北京 102206；3.西安航天动力研究所，陕西 西安 710100)

0 引言

高超声速飞机可以在数小时内实现洲际飞行，对于人类的便利出行及经济发展具有十分重要的意义，目前各国开展了如LAPCAT、HIKARI等多项研究计划以推动高超声速飞机的发展。其中，高性能的动力系统是实现高超声速飞行的关键，为满足高超声速飞机水平起降、快速准备、低成本要求，其动力系统需具有从零速到高马赫数的宽速域工作能力，且具有高性能及高可靠性。当前，国内外提出了涡轮冲压组合发动机、火箭冲压组合、涡轮冲压火箭组合、预冷组合发动机等多种动力方案，以期支撑高超声速飞机的发展。

预冷组合发动机以其独具特色的预冷技术而受到广泛关注，成为当前高超声速动力的研究热点。预冷技术是指通过冷却剂直接或间接换热以降低涡轮发动机进口空气总温，进而获得性能提升及扩展涡轮发动机的工作范围。氢燃料具有高热沉、冷却性能优异，且具有高热值，被认为是换热预冷组合发动机的理想燃料。氢燃料存在密度低、需低温存储等缺点，使用较为复杂，成本较高，目前其使用主要集中于液氢液氧火箭发动机领域。当前为了实现“碳中和”的发展需求，各强国均在大力发展氢清洁能源技术，并在液氢制备、储运及安全低成本使用方面不断取得重要进展，液氢在航空领域的应用也将逐渐推广开来。……