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。     

超音速燃烧冲压发动机喷管流场的数值解

本文用非分裂、显式、MacCormack非稳定/有限差分法解运动方程组.稳流传输以稳流动能模型表示.同时按冻结平衡或简单的全程有限速率模型处理化学问题.还介绍了一种典型的超音速燃烧冲压发动机的计算值,展示了在不同的喷管中其非均匀进口流剖面对喷管流场和性能的影响情况.     

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。     

高超音速外流场中的超燃冲压发动机喷管试验

对超然冲压发动机的非对称流场进行了试验研究，以确定发动机尾气与高超音速外流间的相互作用对喷管性能的影响．试验模型由一个扁平板状斜台和一个短罩组成．试验在超音速（Ｍａ＝７．１）风洞中进行．风洞自由流模拟航天飞机周围的外流．温度为室温的空气模拟发动机尾气流．测量了流场内模型的表面静压和皮托压力分布，喷管的性能就是根据这些压力计算的。采用了多种流动显影技术．发现在不完全膨胀状态下，外流仅从斜台侧面影响模型表面压力，这是因为交叉激波未接触斜台表面．这表明外流对斜台表面的附面层分离产生抑制作用．当使用长的侧面导流栅时，发动机尾气流翼展方向的膨胀受到抑制，由此可知，采用长的侧面导流栅使推力略有增大．通过附面层修正特性曲线的两种验证方法预计的喷管性能与采用长侧面导流栅的试验结果一致．     

亚燃/超燃冲压发动机研制动向

冲压发动机是导弹和无人驾驶飞行器的动力装置，拥有导弹工业的大多数国家和地区目前都在研究亚燃／超燃冲压发动机技术，研究涉及燃烧、点火、推进剂、进气道结构等多方面。介绍了有关国家和地区冲压发动机在研状况和研制动向。     

冲压发动机中的超音速燃烧

介绍了德国航空航天研究院在超燃冲压发动机方面开展的基本研究工作，介绍了试车台组成和进行的超音速燃烧试验以及采用的测量方法。     

以冲压发动机或超音速燃烧冲压发动机为动力装置的高性能飞行器的设计模型

介绍一种机体与推进部件整体化的远程高速飞行器的设计步骤,它包括1)建立性能判据;2)改变发动机和机体参数使性能最佳;3)寻找一种结构方案,使其具有所要求的这些参数。还对超音速燃烧和亚音速燃烧冲压发动机性能进行了近似分析并与相应的机体参数结合考虑。提供计算示例说明如何将这种设计步骤用到以超音速燃烧冲压发动机为动力装置的、巡航马赫数为6的导弹的预先设计中。     

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。     

超燃冲压发动机燃烧室中的混合与燃烧

超音速燃烧冲压发动机在超音速飞行领域的高性能,近几年来正引起各国的普遍注意。本文在总结各国研究成果的基础上,着重就超燃冲压发动机最基本的,也是最重要的技术问题,即超音速燃烧中的混合与燃烧问题,通过各种实验进行了详细的分析研究。     

研制超然冲压发动机推进系统的技术途径

提出地面试验、飞行试验和计算机一体化的手段是研制起燃冲压发动机的技术途径，说明这三个方面相互间的融合关系，重点叙述推进系统地面试验一体化的方法，较详细地介绍了国外现有能为超燃冲压发动机研制服务的地面试验设备，指出目前地面试验设备存在的缺陷，并对未来提出改进措施。     

SCRAM──以超然冲压发动机为动力装置的导弹

１９６２～１９７８年间，美国霍普金斯大学应用物理实验室开发了用于舰队防御的导弹技术。研制工作始于两种导弹构型的初步设计和为水面舰队提供防御所期望性能的计算。设计了一系列新型固定形状的多模块超音速进气道，制作了风洞模型并在最大攻角为１５°、Ｍａ＝４～１０状态下对其进行了试验。在直连式试验装置中进行了喷嘴和燃烧室试验。研制并试验了包括硼烷和烷基铝在内的多种可储存的活性液体燃料。开发了多种新的试验技术和检测装置。该计划完成了全尺寸发动机在Ｍａ＝５～７．３的自由射流状态下的试验，并完成了一系列导弹构型设计。     

超音速冲压发动机基本外形结构和设计方法

由于科学和工程技术的进步，因而可研制出与７０年代相比具有全新特征的冲压发动机系列．现代无人飞行器必须满足的小体积和推力性能等方面的要求由于气动力、材料科学和制造业领域的发展得以实现．最近出现的许多部件结构上的变化解决了助推器安装于冲压发动机内的问题，创造了一个全新的燃烧室头部装置．介绍了俄罗斯联盟机械制造设计局在设计无人飞行器用冲压发动机时采用的确定外形结构的近似方法，同时讨论基本的冲压发动机系统结构特征．     

超然冲压发动机燃烧室中模态转换的演证试验

直连式燃烧室试验装置用于研究以氢作燃料的超燃冲压发动机燃烧室的性能。通过使用氢燃料补氧燃烧加热器，该装置可进行模拟Ｍａ＋５～８飞行状态的试验。是近进行了模拟Ｍａ＝５．９～６．２加速过程的试验。试验时有计划地改变了燃料流量，同时，燃料与空气的当量比保持恒定，燃烧室由具有燃前激波系（在喷嘴平面产生亚音速气流）的双燃料冲压发动机转变成没有燃前激波系的超燃冲压发动机。提供了试验结果并介绍了试验设备及控制系统。     

超音速燃烧冲压发动机试验用空气加热装置

曾设计、制造、试验、改进了用于超音速燃烧冲压发动机燃烧室地面试验的氢燃料空气加热装置。把氧喷入空气供应管,使加热装置进口平面的氧组分分布均匀。氢和温度分布均匀,是靠增加氢喷嘴元件数,均匀地安装这些喷嘴及调节它们的小孔直径达到的。在早期设计的这种加热装置中,曾观察到振荡燃烧,但在氢喷嘴元件的末端装上合适的火焰稳定器后,燃烧得以稳定。     

超燃冲压发动机在试验设备上的燃烧试验技术

缩比超燃冲压发动机在Ｍａ＝４、６、８条件下的燃烧试验中，燃料供给变化对燃烧稳定及推力增量产生直接影响，但设备喷管与发动机安装相对位置有可能引起干涉作用，发动机排气对低压仓压力产生影响，反过来影响试验流场和设备喷管的起动而又直接影响发动机工作界限及性能。     

冲压发动机不稳定燃烧机理

控制突扩型冲压发动机纵向不稳定燃烧具有十分重要的实际意义。燃烧室内火焰的几何形状对不稳定燃烧的频率和幅度都有很大影响,可利用这一点对不稳定燃烧进行控制。描述了在燃烧室内通过改变两个火焰稳定器的相对位置来获得不同的火焰形状的试验结果。不稳定性的重要机理是两个火焰稳定器的火焰峰周期性相交造成火焰表面积的周期性变化,并导致不稳定的热释放率,此不稳定热释放率还引起声振。通过调整火焰稳定器的相对位置,可改变火焰峰的相交汇合并控制不稳定性。     

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。     

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.