高马赫数超燃冲压发动机技术研究进展

作者：岳连捷; 张旭; 张启帆; 陈科挺; 李进平; 陈昊; 姚卫; 仲峰泉; 李飞; 王春; 陈宏

来源：力学学报, 2022, 54(02): 263-288.

• 高马赫数
• 超燃冲压发动机
• 热化学非平衡
• 超声速燃烧
• 低雷诺数流动
• 激波风洞
• 飞行试验

吸气式高超声速飞行在空间运输和国家空天安全领域具有极高价值,超燃冲压发动机是其核心动力装置.目前飞行马赫数4.0～7.0超燃冲压发动机技术日趋成熟,发展更高速的飞行动力技术成为今后临近空间竞争焦点之一.本文对飞行马赫数8.0～10.0的高马赫数超燃冲压发动机技术进行了分析和综述.首先论述其亟待解决的关键问题和技术,分别包括高焓离解与热化学非平衡效应、超高速气流燃料增混与燃烧强化技术、高超声速燃烧与进气压缩的匹配及工作模态、高焓低雷诺数边界层流动及其控制方法、高焓低密度流动/燃烧的热防护技术,以及高马赫数发动机的地面试验风洞技术.然后,进一步介绍了国内外高焓激波风洞与驱动技术以及国内外典型的地面和飞行试验进展.进而针对推进和热防护的总体性能评估、高马赫数发动机内凸显的高焓离解与热化学非平衡效应、超高速气流燃料增混和燃烧强化技术综述了相关研究进展及结论,讨论了高马赫数超燃冲压发动机的可行性以及各关键技术的特点.最后进行了总结并对后续研究提出了几点建议.

• 单位
  中国科学院力学研究所; 中国科学院大学; 高温气体动力学国家重点实验室