一种安全的燃料供应系统

介绍了美国一种用于动力装置试验的新型燃料供应系统。通过与常用燃料供应系统的对比认为，该系统可有效地保证在任意时刻增压燃料的供应流量，同时还可有效地降低增压燃料偶发爆炸的爆炸威力和对系统的损坏程度。     

大比重燃料对燃气涡轮发动机的影响

四种大比重高容积能量的燃料在T59-A-15燃烧系统上做了试验评价。这些燃料的容积能量在JP-4煤油的基础上最大可提高11.2％,而其芳香族含量、燃油粘度、表面张力以及初、终沸点都显著增加。文中同时也指出了在慢车状态燃烧效率、贫油熄火、点火/再起动、烟雾放射以及壁温高低等方面燃烧系统性能的降低。     

富燃料推进剂的研制现状及展望

分析了固体火箭冲压发动机对富燃料推进剂的要求, 重点介绍了国内外镁铝、碳氢燃料和含硼富燃料推进剂应用及研究现状, 提出了高性能富燃料推进剂研制中急需解决的关键技术和技术途径, 并根据冲压发动机的特点, 指出今后应开展能量可控的膏状富燃料推进剂、高能GAP/ADN/B推进剂和低特征信号富燃料推进剂的研制.     

495三用燃料发动机的研制

鉴于传统发动机对多种燃料适应性差 (甚至根本无法燃用多种燃料 )、环境污染严重的问题 ,作者研制开发了 4 95低排放三用燃料发动机 .该文介绍了三用燃料发动机燃料系的组成及工作原理 ,提出了三用燃料发动机燃料供给系的共轨模式 ,给出了三用燃料发动机燃料供给系设计计算的理论与方法 ,同时对 4 95甲醇 /汽油 /LPG三用燃料发动机进行了试验研究 .结果表明 ,4 95三用燃料发动机的动力性能、经济性能及排放特性良好 ,有效解决了传统发动机对多种燃料适应性差及环境污染严重的问题 ,为三用燃料发动机的开发利用提供了一定的理论依据     

用作水下冲压发动机燃料的三乙基铝

对于很高速度的水下导弹(如水下射弹),采用水下喷气发动机是最合适的。这种水下冲压发动机似乎可更适合用于较远射程的导弹。针对这类应用,本文研究了双组份自燃反应的液体燃料三乙基铝(TEA)。利用对烟火混合物的热力学特性进行计算的程序,进行计算机计算,从而得到理论比冲。使用TEA的冲压发动机的可行性需要在静状点火试验中证明。因而已研究出一种特殊的喷射装置。     

超燃冲压发动机用液体正烷烃燃料的燃烧特性

从燃烧特性和对机体冷却的必要性等方面考虑,液氢是比较理想的可将机体加速到高超声速的燃料,但因其燃料箱太大,实际应用有困难。而采用航空燃料,其燃烧特性和冷却性能方面也存在问题。本研究采用单成分碳氢燃料在超燃冲压发动机燃烧室模型中进行了燃烧试验,以了解其基本燃烧特性为目的,对喷气燃料中含量多的正烷烃,按其含碳数从7到16分成5组进行了燃烧试验,比较了每种燃料的自发点火性和保焰性,介绍了试验方法及结果。     

石蜡/HTPB燃料的力学性能

为了研究端羟基聚丁二烯(HTPB)体系质量分数以及温度对石蜡/HTPB燃料力学性能的影响,制备了7种不同配方石蜡/HTPB拉伸试件,并使用万能材料试验机以10 mm·min~(-1)拉伸速率进行了单轴拉伸实验,分析了燃料的最大抗拉强度、断裂伸长率和初始弹性模量变化规律。结果表明,随着HTPB体系质量分数增加,燃料的断裂伸长率增大,而最大抗拉强度和初始弹性模量皆减小;当环境温度较高(接近石蜡熔点58℃)时,燃料的最大抗拉强度和初始弹性模量皆随着HTPB质量分数增加而增大;燃料的最大抗拉强度随温度降低而逐渐增大,其中当温度由20℃降低至-40℃时,H20燃料最大抗拉强度由1.189 MPa升高至2.150 MPa;以HTPB体系为基体、石蜡为填料的石蜡/HTPB燃料,在其基体与填料的界面上存在相互阻滞作用力,可提高燃料的力学性能。     

含硼富燃料推进剂燃烧性能的研究进展

对国内外含硼富燃料推进剂燃烧性能的研究状况进行了综述,总结了提高含硼富燃料推进剂一次喷射效率和二次燃烧性能所采取的技术途径,主要包括硼粒子的表面包覆、推进剂配方的调整、燃气发生器喷管结构的改进、空燃比的变化、合理燃气喷射方式的选择、进气方式、二次进气间距以及进气量的优化等,这些改进可使含硼富燃料推进剂一次喷射效率提高,燃烧残渣减少,二次燃烧效率也大幅度改善。     

基于变量燃料泵的无级变速活塞式发动机性能研究

对于开式循环热动力推进系统实施转速闭环控制是提高武器效能的方法之一。本文从热动力推进系统发展无级变速的必要性、可实现性以及安全特性的角度出发,提出了基于变量燃料泵的活塞式发动机无级变速转速闭环控制技术方案,变量燃料泵可满足在任意指令工况（变速、变深）的流量要求,发动机控制单元（ECU）采用变结构控制律可实现无级变速及稳定工况的控制精度。仿真结果表明,基于变量燃料泵的转速闭环控制系统可以满足活塞式发动机的性能要求,说明无级变速技术热动力推进系统应用在鱼雷中是可行的。     

碳氢燃料超燃冲压发动机推进系统的开发、验证与应用

美国空军的碳氢燃料超燃冲压发动机技术(HySET)计划目前仍在进行中。该计划旨在探索Ma=4～8的液体碳氢燃料超燃冲压发动机推进系统的技术基础，用于开发一次性使用和可重复使用的高超声速军用飞行器。HySET计划的近期应用对象是高超声速巡航导弹。该计划第1阶段确定了飞行器和适于飞行使用的发动机的初步设计，同时提出超燃冲压发动机部件的技术要求。第2阶段使飞行器和飞行发动机的设计进一步成熟，同时完成进气道、燃烧室和结构部件的试验。目的是证明，如果HySET计划的推进系统可以达到目标，由超燃冲压发动机推进的导弹能够满足任务要求。第2阶段验证了增加一体化规模和程度时，部件的性能和结构耐用性。与此同时，由波音公司和普惠公司组成的协作小组负责HySET超燃冲压发动机与高超声速导弹的一体化。后者是波音公司根据国防高级研究计划局的可负担得起的快速反应导弹演示器(ARRMD)计划研制的。ARRMD计划旨在开发并验证一种廉价的高超声速打击导弹，该计划分两个阶段进行，目前已完成第1阶段工作，进入第2阶段研制。     

固体燃料冲压发动机用富燃料推进剂的发展现状

由于优异的推进性能和简单的结构,固体燃料冲压发动机是最受关注的增程推进系统。综述了固体燃料冲压发动机的特点和对富燃料推进剂的要求,重点介绍了该富燃料推进剂的分类,指出了燃料研制过程需要突破的关键技术,如固体燃料点火技术、抗高过载技术、燃烧效率提高技术、燃速控制技术、燃料综合性能提高技术等。     

碳氢燃料超燃冲压发动机推进系统的开发、验证与应用

美国空军的碳氢燃料超燃冲压发动机技术(HySET）计划目前仍在进行中，该计划旨在探索Ma=4～8的液体碳氢燃料超燃冲压发动机推进系统的技术基础，用于开发一次性使用和可重复使用的高超声速军用飞行器。HySET计划的近期应用对象是高超声速巡航导弹，该计划第1阶段确定了飞行器和适于飞行使用的发动机的初步设计，同时提出超燃冲压发动机部件的技术要求，第2阶段使飞行器和飞行发动机的设计进一步成熟，同时完成进气道，燃烧室和结构部件的试验。目的是证明，如果HySET计划的推进系统可以达到目标，由超燃冲压发动机推进的导弹能够满足任务要求，第2阶段验证了增加一体化规模和程度时，部件的性能和结构耐用性， 与此同时，由波音公司和普惠公司组成的协作小组负责HySET超燃冲压发动机与高超声速导弹的一体化。后者是波音公司根据国防高级研究计划局的可负担得起的快速反应导弹演示器（ARRM）计划研制的，ARRMD计划旨在开发并验证一种廉价的高超声速打击导弹，该计划分两个阶段进行。目前已完成第1阶段工作，进入第2阶段研制。     

在固体燃料冲压发动机燃烧室中旋流和含硼燃料的组成对燃烧的影响

本文介绍了对硼燃烧的实验研究。试验所使用的固体燃料冲压发动机燃烧室直接与气源和空气加热器连接。使用不同成分的含硼或碳化的HTPB燃料,进行了有进口旋流和无进口旋流试验。测量了旋流和燃料成分对于硼燃烧效率的影响、燃料燃速和推力。为了测量凝聚燃烧产物的组成,发展了与化学分析方法相联系的排气粒子抽样检检技术。     

基于弯型预爆管的煤油燃料旋转爆轰发动机起爆实验研究

为了研究采用弯型预爆管的预爆轰式连续旋转爆轰发动机点火起爆过程和旋转爆轰波的传播特性,设计了H₂/O₂弯型预爆轰管的预爆轰点火装置,进行了预爆轰点火实验,并研究了应用该预爆轰管的煤油/富氧空气旋转爆轰发动机的起爆特性。借助高频动态压力传感器和高速摄影,分别记录了实验过程中的压力信号与流场动态变化过程,分析了旋转爆轰波的起爆过程以及传播特性。实验结果表明：初始爆轰波在到达燃烧室入口后迅速膨胀解耦,形成两个沿相反方向传播的压力波,并且压力峰值迅速衰减;成功起爆后,爆轰波在燃烧室内以双波对撞模态自持传播,每一周期内双波发生对撞的位置不断变化;当煤油质量流量增加时,燃烧室内形成稳定旋转爆轰的时间间隔增加;在稳定工作范围内,提高当量比可以增加爆轰波的平均传播速度。该实验验证了将该弯型预爆管应用于煤油/富氧空气旋转爆轰发动机点火的可行性,进一步揭示了煤油/富氧空气旋转爆轰发动机的起爆过程。     

俄罗斯开发使用3种燃料成分的火箭发动机

9月28日，俄罗斯动力机械科学生产联合体总裁卡托尔金向媒体介绍说，该联合体正在开发使用3种燃料成分的新型火箭发动机。新火箭发动机高5m，直径为2．3m，除了使用传统火箭发动机所使用的煤油和氧外，还将使用氢燃料。新发动机推力的比冲有很大提高，可以用于运载火箭的第1级和第2级，以提高火箭的运载能力，降低向太空或轨道发送有效载荷的发射成本。这种新火箭发动机具有很好的发展前景，将来能够被广泛应用于运载火箭。     

朝鲜火箭的燃料选择

韩国打捞朝鲜火箭残骸的意义2012年12月12日,朝鲜火箭发射时,韩国的"宙斯盾"舰"世宗大王"号跟踪到了一级火箭助推器的坠落过程,记录了多个残骸坠落位置。当日上午该舰在边山半岛西侧160千米处发现漂浮的朝鲜火箭残骸,该残骸很快沉入海底。韩国海军派出1艘深潜救生艇"清海镇号"实施打捞。深海潜水员在海底80米处花费8个半小时,次日凌晨打捞出火箭残骸。残骸长7.6米,直径2.4米,据推     

基于功能角色模型的发动机燃料计量系统故障分析

基于功能角色模型的发动机燃料计量系统的故障模式影响分析(FMEA)是在功能角色模型中注入故障,对反馈系统在正常状态下的三种误差进行三次反向和三次正向推理以得出故障影响.并以飞机发动机燃料计量系统FMEA为例,阐述了功能角色模型的故障注入和故障模式的建立,以及故障分析过程.     

中心锥对液态燃料旋转爆轰发动机工作过程与性能的影响

为分析中心锥对液态燃料旋转爆轰发动机(RDE)工作特性的影响,在环形阵列式RDE上,以汽油/富氧空气为工质,开展了液态燃料RDE实验研究。测量发动机在不同中心锥位置l/L（l为燃烧室内壁面等直段末端与燃烧室外壁面末端的距离,L为燃烧室外壁面长度）和中心锥锥角θ时的一维推力,分析了推力和燃料比冲的变化趋势。实验结果表明：改变l/L和θ未对旋转爆轰波传播模态产生影响,各工况下旋转爆轰波均为双波对撞模态;受预爆轰管切向喷注孔的影响,双波对撞点无法稳定于预爆轰管出口附近;爆轰波传播速度和频率随中心锥位置的前移呈下降趋势,当l/L=0%、θ=20°时,推力和燃料比冲分别为951.6 N和1 151.8 s, 为所有实验工况中最大值;随着l/L或θ增大,爆轰产物轴向膨胀距离变短,中心锥头部突扩位置处膨胀波影响增强,外流场中心锥型面约束作用减弱且高温燃气径向膨胀增强,发动机出口高温燃气轴向分速度逐渐减小,发动机推力和燃料比冲逐渐减小;当l/L>25.5%或θ>40°时,受熄爆再起爆和膨胀波增强影响,发动机推力和燃料比冲下降速率增大。     

石蜡燃料的燃烧性能与其化学组成的关系

为了研究石蜡的燃烧性能与其化学组成之间的关系,针对54~#、58~#、62~#和66~#4种粗晶石蜡开展了气相色谱分析,并测试了4种石蜡的燃烧热和在氧气流中的瞬时退移速率,同时利用N ASA-C EA软件计算了4种石蜡燃料不同氧燃比下的能量特性。结果表明:54~#、58~#、62~#和66~#4种粗晶石蜡的平均分子式分别为C_(26.40)H_(54.80)、C_(27.59)H_(57.18)、C_(28.02)H_(58.04)和C_(32.11)H_(66.22),正构烷烃含量分别为92.79%、89.44%、88.36%和84.55%;平均碳数n越大、正构烷烃含量越小的石蜡其燃烧热越低;随着平均碳数n值的增大以及正构烷烃含量的降低,石蜡的退移速率降低。NASA-CEA程序计算得到4种石蜡的能量特性受其化学组成的影响很小,其最佳氧燃比均为2.7,对应的理论比冲约为354 s,绝热火焰温度约为3600 K。