超燃冲压发动机研究现状及控制系统关键技术.pdf

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1、第42卷第4期2016年8月航空发动机AeroengineV01．42No．4Aug．2016超燃冲压发动机研究现状及控制系统关键技术袁春飞，仇小杰(中航工业航空动力控制系统研究所，江苏无锡214063)摘要：介绍了超燃冲压发动机的基本概念以及推进系统技术等关键技术，全面综述了近年来美国、俄罗斯、法国和国际合作等在超燃冲压发动机技术领域的新进展以及发展动态，分析了各国相关重点项目的技术发展以及工程进展，重点探讨了超燃冲压发动机控制系统关键技术，在此基础上对超燃冲压发动机的特点进行了总结，并对超燃冲压发

2、动机的发展进行了展望。关键词：超燃冲压发动机；控制系统；关键技术；发展动态；临近空间中图分类号：V233．7文献标识码：Adoi：10．134778．cnki．aeroengine．2016．04．001ResearchStatusandKeyTechnologiesofControlSystemforScramjetYUANChun—fei，QIUXiao-jie(AVICAviationMotorControlSystemInstitute，WuxiJiangsu214063，China)Abst

3、ract：KeytechnologiesincludingthebasicconceptofscramjetandtheprolusionsystemtechnologyweFeintroduced．ThelatestadvanceanddynamicdevelopmentofscramjettechnologyinAmerica,Russia,Franceandinternationalcooperationweresummarizedsynthetically．Thetechnologyanden

4、gineeringdevelopmentofrelevantkeyprojectsineverycountrywereanalyzedandthekeytechnologiesofcontrolsystemforscramjetwerediscussedemphatically．Thecharacteristicsofscramjetwassummarizedandthedevelopmentofscramjetwereprospected．Keywords：scramjet；controlsyste

5、m；keytechnology；developmenttrend；nearspace0引言随着科技的迅猛发展，临近空间已逐渐成为各国军事装备竞争的新领域。一般将距离地面20～100km的空域称为临近空间。这段空域介于空间轨道飞行器最低飞行高度和飞机最高飞行高度之间，相对于下层空域具有高度优势，同时也能对外层空间的空间站和卫星等航天器形成近距离的威胁。高超声速飞行器技术的发展是人类继发明飞机、突破声障、进入太空之后又一个划时代的里程碑。其飞行空域主要在临近空间，巡航Ma=6。15，为占据临近空间，各国将

6、高超声速技术的发展作为1条重要途径，而高性能推进技术的发展是高超声速武器发展的核心关键技术㈣。超声速燃烧冲压发动机(简称超燃冲压发动机)是大气层内以高超声速飞行的最佳动力装置，无转动部件，经济性好，已经成为2l世纪国防研究的重点项目之一。一般的冲压发动机主要组成部分有：进气道、主动冷却燃烧室、尾喷管、燃油与控制系统、点火系统、测量系统和直属件等。根据燃烧室气流状况，冲压发动机又可分为亚燃冲压发动机、超燃冲压发动机。亚燃冲压发动机燃烧室人口气流为亚声速，采用超声速进气道，推进速度可达Ma=3—5。超燃冲

7、压发动机进入燃烧室的气流为超声速，在超声速气流中进行燃烧，从而使发动机热力循环可以在较低的静温和静压下进行。超燃冲压发动机在Ma=4—4．5开始投入运行，飞行速度高达Ma=16，理论上最大飞行速度可达收稿日期：2016—03—15基金项目：国家重大基础研究项目资助作者简介：袁春飞(1977)，男，博士，自然科学研究员，从事航空发动机控制系统研究工作；E-mail：avic_ycf@163．com。引用格式：袁春飞，仇小杰．超燃掀动机研究现状及控制系统关键技术以航空发动机，2016，42(4工1-7．Y

8、UANChunfei,QIUXiaojie．Researchstatusandkeytechnologiesofcontrolsystemforscramjet[J]．Aeroengine,2016，42,(4)：1-7．2航空发动机第42卷Ma=25左右，推重比可达20以上。初期的高超声速技术研究主要是概念和原理的探索，而现阶段对高超声速技术的研究已经以某种高超声速飞行器为应用背景进行先期技术开发。从20世纪50年代末开始到90年代初，经过几十年不懈探