固體燃料超燃沖壓發動機原理性試驗研究①

楊向明，劉偉凱，陳林泉，鄭凱斌

(中國航天科技集團公司四院四十一所，西安 710025)

固體燃料超燃沖壓發動機原理性試驗研究①

楊向明，劉偉凱，陳林泉，鄭凱斌

(中國航天科技集團公司四院四十一所，西安 710025)

進行了固體燃料超燃沖壓發動機實驗研究，并成功進行了點火和燃燒實驗，包括固體碳氫燃料超音速燃燒試驗和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)超音速燃燒試驗。實驗驗證了固體燃料在超音速氣流中能可靠點火，并保持了火焰的穩定燃燒，獲得了固體燃料的超音速燃燒內彈道特性，同時研究了固體燃料PMMA在超音速氣流中的燃燒，分析了其在超燃沖壓燃燒室內的退移規律，認為燃料退移速度隨時間變化，燃燒趨向于將燃面輪廓變平，區域顯示圓柱形。

超燃沖壓發動機;固體燃料;超音速燃燒;原理性實驗

0 引言

飛行器在高超音速(Ma≥5)飛行時，沖壓發動機進氣道中的氣流被壓縮到亞音速，壓力損失很大，流入空氣溫度極高，燃燒效率降低;而在超燃沖壓發動機中流入的氣流減速到低超音速進行燃燒產生推力，能量損失與亞燃沖壓發動機相比較少。因此，超燃沖壓發動機在高馬赫數下具有優于其他類型發動機的經濟性，其靜溫、靜壓相對較低也給設計帶來好處，它明顯的優勢對于軍用、民用和航天有著無與倫比的吸引力［1-2］。

國內外對超燃沖壓發動機技術的研究大多集中于氣體燃料和液體燃料超燃沖壓發動機，但由于固體燃料超燃沖壓發動機具有結構簡單、成本低、安全性好、作戰時反應時間短、高超聲速飛行性能好等特點，對固體燃料超燃沖壓發動機的研究也已悄然興起［3］。……