涡轮发动机射流预冷扩包线技术应用前景分析

扈鹏飞 林晓梅 齐伟呈

摘要：射流预冷技术是实现涡轮发动机扩包线的重要技术途径，本文总结了国内外射流预冷发动机发展现状，分析比较了相对于其他技术路线，射流预冷扩包线的技术优势和劣势，指出主要优势在于研发、使用成本低，技术风险小，研制周期短，可快速形成能力满足高速飞机等装备需求，在此基础上，阐述了射流预冷技术的发展潜力，分析了在TBCC组合动力涡轮基、高速截击机/侦查机动力等方向的应用前景。

关键词：临近空间组合动力高速涡轮射流预冷

Abstract： Jet precooling technology is an important technical way to realize turbine engine line expansion. Based on the demand of adjacent space high-speed aircraft， the paper compares the technical advantages and disadvantages， and the main advantages are low research and development， use cost， short technical risk， rapid development capacity to meet the equipment needs of high-speed aircraft， and analyzes the application prospect of TBCC combined power turbine and high-speed interceptor / detector power.

Key Words：Adjacent space; Combined power; High speed turbine; Jet precooling

1研究背景

临近空间高速飞机是未来航空航天技术发展的重要战略方向，动力是其关键和难点。高速飞机要求动力宽范围长时间稳定工作，一般高度0～30km或更高，马赫数从亚声速、跨声速、超声速扩展到高速甚至高超声速，必须采用组合动力，其中的一个关键难题就是：需要Ma3级或以上高速涡轮发动机实现与冲压发动机之间的动力衔接。

射流预冷技术可以有效地扩展涡轮发动机的工作包线，增推效果显著，且不需要对发动机进行较大改动，被认为是发展高速飞机动力最有效的技术途径之一[1]。本文梳理了射流预冷技术研究的发展现状，总结了关键技术，对该技术优劣势、应用前景进行了分析和解读，为开展射流预冷技术工程研制提供参考。

2基本原理及研究进展

2.1 基本原理

高空高速条件下，来流气流温度较高，超过了涡轮发动机所能承受的工作范围，传统涡轮发动机受涡轮前温度和使用条件的限制，最大工作马赫数一般在Ma2左右。……