固体燃料超燃冲压发动机原理性试验研究①

杨向明，刘伟凯，陈林泉，郑凯斌

(中国航天科技集团公司四院四十一所，西安 710025)

固体燃料超燃冲压发动机原理性试验研究①

杨向明，刘伟凯，陈林泉，郑凯斌

(中国航天科技集团公司四院四十一所，西安 710025)

进行了固体燃料超燃冲压发动机实验研究，并成功进行了点火和燃烧实验，包括固体碳氢燃料超音速燃烧试验和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)超音速燃烧试验。实验验证了固体燃料在超音速气流中能可靠点火，并保持了火焰的稳定燃烧，获得了固体燃料的超音速燃烧内弹道特性，同时研究了固体燃料PMMA在超音速气流中的燃烧，分析了其在超燃冲压燃烧室内的退移规律，认为燃料退移速度随时间变化，燃烧趋向于将燃面轮廓变平，区域显示圆柱形。

超燃冲压发动机;固体燃料;超音速燃烧;原理性实验

0 引言

飞行器在高超音速(Ma≥5)飞行时，冲压发动机进气道中的气流被压缩到亚音速，压力损失很大，流入空气温度极高，燃烧效率降低;而在超燃冲压发动机中流入的气流减速到低超音速进行燃烧产生推力，能量损失与亚燃冲压发动机相比较少。因此，超燃冲压发动机在高马赫数下具有优于其他类型发动机的经济性，其静温、静压相对较低也给设计带来好处，它明显的优势对于军用、民用和航天有着无与伦比的吸引力［1-2］。

国内外对超燃冲压发动机技术的研究大多集中于气体燃料和液体燃料超燃冲压发动机，但由于固体燃料超燃冲压发动机具有结构简单、成本低、安全性好、作战时反应时间短、高超声速飞行性能好等特点，对固体燃料超燃冲压发动机的研究也已悄然兴起［3］。……