超燃冲压发动机技术

超燃冲压发动机是研究对应飞行马赫数大于6、以超声速燃烧为核心的冲压发动机技术。它的应用背景是高超声速巡航导弹、高超声速飞机和空天飞机等。半个世纪以来，它的研究受到了美、俄、法等国的重视。目前，超燃冲压发动机技术已经开始进行飞行演示验征。21世纪，超燃冲压发动机技术必将得到较快发展和实际应用，必定会对未来的军事、政治、经济等产生深远影响。     

超燃冲压发动机尾喷管流场研究

选取简化构型的超燃冲压发动机尾喷管,采用FLUENT软件对其流场进行数值模拟,并分析尾喷管流场,得到了该超燃冲压发动机尾喷管流场结构的特征.研究结果对超燃冲压发动机尾喷管的设计具有一定的参考价值.     

超燃冲压发动机尾喷管研究概述

以超燃冲压发动机为基础的高超声速组合推进技术是高超声速武器的首选动力方案,作为超燃冲压发动机的排气装置,尾喷管技术是超燃冲压发动机的核心技术之一.介绍了超燃冲压发动机尾喷管研究的内容、关键技术,综述了国外研究概况,并对未来发展趋势进行了探讨.     

超燃冲压发动机进气道研究概述

对高超声速武器来说推进技术是关键,超燃冲压发动机是其最佳动力方案。作为超燃冲压发动机的进气装置,进气道技术是超燃冲压发动机最关键的核心技术。介绍了超燃冲压发动机进气道研究的内容、关键技术以及国内外研究现状,并对未来发展趋势进行了探讨。     

超燃冲压发动机飞行试验

近几十年,各国均投入了大量的人力物力进行超燃冲压发动机及相应飞行器的研究.根据各国已经成功进行的超燃冲压发动机项目,介绍了超燃冲压推进系统飞行试验的总体规划和试验方法,可以为将来的超燃冲压发动机飞行试验提供参考.     

超燃冲压发动机演示器

超燃冲压发动机演示器为了研制桑格尔两级可重复使用航天飞机用的Ｔ＄环涡轮／冲压吸气式组合推进系统，德国航空航天公司所属ＭＴＵ公司，根据德国一项计划，正在建造金冲压推进地面试验演示器。预计将。＼１９９５Ｍ开始在美国和俄罗斯进行试验。除验证稳态工作、有效控...     

超燃冲压发动机新技术综述

超燃冲压发动机作为高超声速飞行器可用的动力系统方案之一,自概念提出以来,一直受到各军事强国的广泛关注,成为高超声速动力系统的研究热点.综述了目前超燃冲压发动机技术的研究情况,重点介绍了采用新技术的超燃冲压发动机的结构原理、关键技术以及技术发展现状.     

超燃冲压发动机控制技术研究进展

高超声速技术是世界航空领域的研究热点,而超燃冲压发动机是实现吸气式高超声速远程巡航飞行的首选推进系统。超燃冲压发动机的运行可靠性和经济性强烈依赖于控制系统,控制系统设计在发动机研制过程中占有重要地位。介绍了超燃冲压发动机控制技术发展情况,总结了超燃冲压发动机控制的关键技术。     

超燃冲压发动机喷管性能的研究

使用Ｍａ＝２．５的高温气流测量了超燃冲压发动机喷管的推力，高达３１００Ｋ的总温通过燃烧一甲基肼（ＭＭＨ）和四氧化二氮（ＮＴＯ）获得。监测喷管壁压，以估算出喷管的压力，使用相同的喷管进行一组低温氮（Ｎ２）流实验。一种非粘性二维码可模拟低温氮流时的喷管性能。化学动力学计算还预测出了误差在３．６％以内的ＭＭＨ／ＮＴＯ实验结果。对超燃冲压发动机喷管内的动力损失、二维损失和摩擦损失进行了鉴定，还讨论了Ｈ２燃料发动机喷管性能的尺度效应。     

超燃冲压发动机的空气动力问题

介绍了日本航空宇宙技术研究所对空天飞机的试验机用的超燃冲压发动机的进气道、燃烧室、喷管及发动机系统的试验情况,并且探讨了发动机在超音速燃烧情况下的空气动力问题。     

超燃冲压发动机混合增强技术

选择性的回顾了超燃冲压发动机中用于增强燃料与氧化荆的混合效率以提高燃烧效率的各种方法,重点介绍了各种混合增强技术的原理和特点,深入分析了超燃冲压发动机燃料喷注系统的设计思路,以便更好的研究和应用各种混合增强技术。     

超燃冲压发动机尾喷管数值分析

采用某软件对非对称喷管进行数值模拟,通过与NASA试验数据进行比较,验证了运用该软件对超燃冲压发动机尾喷管流场计算的可行性。对自行设计的超燃冲压发动机尾喷管进行数值模拟,考察了外部流场参数以及静压比对喷管性能的影响,为发动机喷管的性能评估提供了参考依据。     

超燃冲压发动机燃烧室直连式实验研究

文中在超燃冲压发动机燃烧室直连式实验设备上,对超音速燃烧室模型进行（Ma=2．O）冷流实验研究,比较了不同的来流条件、不同的隔离段长高比和不同的燃烧室出口反压对燃烧室内部流场以及燃烧室隔离段的抗扰动能力的影响．并利用数值模拟的方法对燃烧室内部流场进行了模拟。研究结果表明：隔离段长高比增大,其容纳反压的能力相对增强;燃烧室出口堵塞导致的流场畸变越小．对燃烧室流场压力分布的影响越小。     

超燃冲压发动机喷焰辐射试验研究

介绍了超燃冲压发动机喷焰辐射特性试验与测量方法,在燃料为航空煤油、来流马赫数为6、当量油气比为0.8的试验状态下,获得了长1 m量级超燃冲压发动机喷焰辐射强度和光谱。喷焰辐射强度在发动机喷口附近随喷射距离缓慢下降;辐射强度显现出的高频震荡、低频稳定特性,反映出燃料燃烧过程的微观脉动性和宏观稳定性。根据喷焰光谱,喷焰辐射能量集中在波长4.364 3 μm附近,主要辐射源为CO₂.     

超燃冲压发动机尾喷管性能数值模拟研究

尾喷管是超燃冲压发动机产生推力的一个重要部件。文中以NASA单膨胀斜面喷管试验为参考,利用计算流体力学软件Fluent,采用RNG k-ε湍流模型,对尾喷管流场进行了数值模拟,研究了入口气流状态参数(比热比、静压比、马赫数、温度)对超燃冲压发动机尾喷管性能的影响,初步给出了尾喷管内流场特征以及性能随不同入口气流状态参数变化规律,为超燃冲压发动机尾喷管与燃烧室一体化设计提供一定理论参考。     

超燃冲压发动机的研究现状与动向

介绍了美国、法国、德国、俄罗斯和日本在超燃冲压发动机研究方面的现状。     

超燃冲压发动机4Ma进气道试验研究

在4Ma的风洞里对6个进气道模型进行了试验,测得了喉道处的壁压和总压,拍摄了纹影照片。这些模型的参变量是侧板后掠角、面积收缩率和外置形状,纹影照片表明,进气道内的激波形式与计算结果一致,流量系数和总压恢复系数都是50％～70％,存在着最大总压恢复系数条件下的最佳前缘后掠角和外罩长度。     

超燃冲压发动机试验研究的国外动态

简要介绍美国超燃冲压发动机（Scramjet)研发计划、试验设备建设状况和试验概况。     

超燃冲压发动机推进系统的燃料横向喷注模型

介绍了横向燃料喷注模型。由于喷注过程的作用而产生了强三维流场,使燃料喷射区呈现出一些独特的模拟问题。为对该区进行适当模拟,需要一种能求解具有有限化学反应速度的三维全紊流N-S方程的方法。建立了能代表真实的超音速燃烧冲压发动机推进系统的并能模拟三维H2燃料喷射的喷射模型。     

几何结构对超燃冲压发动机气动性能的影响

在Ｍａ＝４、６、８飞行条件下进行了侧壁压缩型冲压发动机模型的试验。用一个简单模型研究了来流马赫数对气动性能的影响，实验结果表明，在Ｍａ＝６和Ｍａ＝８时压缩比不够高。为了提高压力比，在模型上附加了支柱、斜板等结构。结果表明，支柱可使某些区域的压力增高，但始终伴随着局部压力降低。对所试验的各种结构的气动系数进行研究后表明，采用这些结构改进使阻力系数增加１．３倍。应在适当位置用适当结构进行改进，同时还要考虑到燃烧的要求。