超燃冲压发动机推阻力特性研究综述

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1、第40卷第6期2014年12月火箭推进JOURNALOFROCKETPROPULSl0NV01．40．№．6Dec．2014超燃冲压发动机推阻力特性研究综述赵宏亮，张蒙正(西安航天动力研究所，陕西西安710100)摘要：超燃冲压发动机由进气道、燃烧室和尾喷管等部件构成，推阻力是其最重要的特性参数。回顾了超燃冲压发动机部件级推阻力特性和整体推阻力特性研究现状，介绍了超燃)中压发动机推阻力特性研究方法和测量技术。建议今后研究过程中关注以下几个问题：研究精确的自由射流试验测量技术，研究流场均匀性对发动机性能的影响，开发高精度仿真平台

2、。关键词：超燃冲压发动机；推阻力特性；研究方法；测量技术中图分类号：V434—34文献标识码：A文章编号：1672—9374(2014)06—0044—07Investigationofthmst／dragproper时ofscramietV1．，JZHA0Hong-liang，ZHANGMeng—zheng(Xi’anAerospacePropulsion111stimte，Xi’an710100，China)Ab蛐阻ct：Thmstanddragarethemostimponantcharacteristicparamet

3、ersofsc删et，whichconsistsofinlet，combustorandnozzle．Theresearchstatusofthecomponent—levelandtheoVeraUtllm刚dragcharacteristicsarereViewedin也ispaper．Theresearchmethodsandmeasurementtecllll0109)，forthethmst／dragcharacteristicsofscramjetareintroduced．Somesuggestionsarepr

4、oposedforthe向turestudy：inVestigatingtheaccurate仔ee-jettestmeasurementtecllllology’inVestigatingtheimpactofthenowfieldunifomi够onscraInjetperf．omlance，anddeVelopingthehigh-precisionsimulationplatfornl．Ke)啊ords：scraInjet；thmstchamcteristic；researchmethod；measurementtec

5、hnologyO引言超燃冲压发动机(scramjet)是指在超声速气流中组织燃烧的冲压发动机，一般应用于飞行马赫数高于6的飞行器，如高超声速巡航导弹、高超声速飞机和空天飞机等。高超声速巡航导弹、高超声速飞机具有全球快速到达、纵深打击的战略威慑和军事打击能力，空天飞机可以作为反卫星武器和太空打击平台，具有重要的发展意义和军事应用价值。超燃冲压发动机是较理想的巡航动力装置，因而在各军事大国得到广泛研究。超燃冲压发动机具有与飞行器一体化设计的收稿日期：2014—08—13；修回日期：2014—08—29作者简介：赵宏亮(1989一)

6、，男，硕士研究生，研究领域为发动机燃烧过程第40卷第6期赵宏亮，等：超燃冲压发动机推阻力特性研究综述45特点，其所产生的推阻力受到飞行器高度与速度、发动机与飞行器结构和燃油调节特性等影响，极其复杂。因此研究超燃冲压发动机推阻力特性及其影响因素，分析发动机推阻力随工作条件的变化规律，研究各部件对发动机推阻力所起的作用是提高发动机性能和优化发动机及部件设计的有效措施。本文主要总结了超燃冲压发动机推阻力特性研究现状，分析了推阻力特性研究方法和测量技术，最后根据文献综述的结果，给出推阻力特性研究的一些建议。1推阻力特性研究现状随着计算

7、机以及数值算法的发展，当今的数值仿真结果已经具有较高的精度【1】，可以系统地模拟各种因素对发动机推阻力特性的影响。将自由射流试验和cFD仿真相结合，可以进行超燃冲压发动机推阻力特性分析及验证，获得影响推阻力的因素。仿真计算时，通过发动机内壁面的压强和切应力积分，可以得到发动机推力，其计算结果与风洞试验符合较好【2】。1．1进气道推阻力特性高超声速进气道主要包括轴对称式、二元式、三维侧压式、Busemann进气道等。一般而言，外形受到限制的高超声速导弹使用轴对称进气道，而对于升力体类气动构型的飞行器，一般使用二元式或三维侧压式进

8、气道。文献[3】利用计算流体力学得到一种求解任意进气道附加阻力的方法，使用该方法计算各种构型的进气道得到的附加阻力与试验测得的附加阻力数量级一致。在压缩面适当的部位采用曲面压缩是减少压差阻力的一种有效手段，同时进气道总体性能(流量系数、总压恢复系数、增压比)有很大改善。文献[