张川宇，冯 戎，朱家健，孙明波，汪洪波，蔡 尊

(国防科技大学 空天科学学院，长沙 410073)

0 引言

研制超燃冲压发动机所面临的主要挑战在于燃料与空气的混合不充分，火焰难以稳定[1-2]。在超燃冲压发动机成功点火后，超声速气流在发动机中的驻留时间短，导致火焰不稳定，燃烧不充分[3]。而拓宽超燃冲压发动机提升火焰稳定性和提高燃烧效率具有较大的工程意义[4]。非平衡等离子体应用于超声速燃烧近年来备受关注[5-6]。典型的非平衡等离子体包括准直流电，DBD放电等离子体，纳秒脉冲等离子体，滑动弧等离子体等。

国内，蔡尊等[7]研究了火花塞等离子体对超声速燃烧的助燃作用，发现持续施加等离子体能够显著增加燃烧室壁面压力。冯戎等[8]研究了超声速流动下滑动弧的点火和稳焰过程。实验发现滑动弧等离子体点火具有一定的延时性，具有明显的再点火特性。顾洪斌等[9]研究了微波增强滑移电弧等离子体对超声速燃烧的影响，发现等离子体使得火焰的初始位置前移。聂万胜等[10]通过仿真方式研究了准直流放电超声速燃烧助燃，结果表明燃烧效率提高1.77倍。

国外，Leonov等[11]研究了准直流放电对超声速燃烧的影响，运用 TDLAS吸收光谱技术测量温度和燃烧区域的H2O浓度。通过等离子体和燃料相互作用，使得燃料喷注下游形成了活性区域，并显著提升了壁面压力。Do等[12]开发了一套纳秒脉冲放电点火装置，脉冲放电电压峰值可达15 kV，放电频率50 kHz，放电脉冲宽度约为10 ns。……