基于脉冲爆震组合循环发动机的概念介绍

【摘要】：本文介绍了基于脉冲爆震的组合循环发动机全新设计概念,该概念的发动机可以作为高超音速飞行器和航天飞机的推进系统。设计中推进系统在全速度范围内使用单一流路并选用四种不同模态工作,这四种模态分别是：引射增推脉冲爆震火箭模态、脉冲正爆震波模态、脉冲斜爆震波模态和纯脉冲爆震火箭模态。在模态1时,固定几何形状的引射增推 PDE 和可变几何形状的引射增推 PDE 的性能(理想比冲)均优于常规火箭发动机；在模态2时,以脉冲正爆震波模态工作的发动机在飞行马赫数为5-6具有很好的性能；在模态3时,以斜爆震波模态工作的发动机的飞行马赫数高于14时比冲高于现有的 RBCC 设计,但要在飞行马赫数7-17的范围内运行该模态就必须重新设计模态3；在模态4 时,以纯 PDRE 模式工作的发动机采用定比冲和理想循环假设得到的推力都大大小于 LMTAS 任务要求值,这要求重新设计飞行计划并选择一个更加均匀分布的推力变化图。本文还详细介绍了国外与基于脉冲爆震组合循环发动机工作模态相关的一些研究。这些研究为基于脉冲爆震的组合循环发动机的设计提供了数值和实验基础。特别是与脉冲正爆震波模态相关的研究在目前的文献中很少涉及。