炮弹固冲增程发动机进气道的风洞实验研究

谭献忠，刘 猛，徐 琴

(1.南京理工大学能源与动力工程学院，南京 210094；2.海军驻沈阳地区弹药专业军事代表室，沈阳 110045)

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当前，炮弹向着远程和精确打击方向发展，通过采用增程技术其射程已提高到50km以上，其中冲压增程由于结构简单、性能高、成本低受到各国的重视，成为各国下一代远程及超远程炮弹的首选动力装置。美国在20世纪70年代，首次将固体燃料冲压增程发动机(简称固冲增程发动机或SFRJ)应用于炮弹增程技术，其研制的尾翼稳定远程反坦克弹射程超过60km。俄罗斯研制的R-77M-PD导弹是以KRLD-TT固体燃料冲压增程发动机为动力装置，射程可达160km。瑞典、南非、以色列、印度等国均进行了大量的固体燃料冲压增程发动机研究［1-3］。

我国在SFRJ方面的研究较晚，主要进行燃烧特性模拟、进气道数值仿真等理论研究，国内还没有出现以SFRJ为动力系统的炮弹或导弹。20世纪90年代末，南京理工大学与某研究院合作开展SFRJ炮弹增程研究［4-5］。国防科技大学在2000年研究SFRJ增程炮弹［6-7］，2004 开始进行旋流增强燃烧理论研究［8］，并与某研究院合作开展SFRJ关键技术研究［9-10］。

国内外关于SFRJ进气道数值模拟的研究较多，实验研究方面资料很少。夏强等对炮弹冲压增程发动机混压式进气道进行了数值模拟，并进行了马赫数为2.5和3.0的风洞实验研究［11］。陈雄等对某冲压增程弹用超声速双锥进气道进行了风洞实验研究，并对进气道内外流场进行了数值模拟［12］。

该文针对某型炮弹固冲增程发动机混压式双锥进气道进行马赫数2.0096的风洞实验研究，通过测量进气道在不同的出口流量调节块下的扩压段侧壁静压和进气道内的总压，确定该进气道是否在临界状态下工作以及总压恢复系数，并分析弹体迎角对进气道性能的影响。……