涡轮冲压式发动机调研报告---新型喷气发动机作业

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1、涡轮•冲压组合发动机调研报告学号:班级:姓名:一.调研对象及目的：查阅并了解涡轮•冲压组合发动机基本原理，调查目前国内外发展状况，以及对涡轮■冲压组合发动机前景的观望和看法。二、调研结果：我通过对查阅资料的整理分析，在此份调研报告中，记录了研制涡轮■冲压组合发动机的基木原理和研制的初衷，同时，就冃丽国内外的发展状况和应用丽景做了简要的介绍。除此之外，这篇调研报告还包括了我们在研究发展涡轮■冲压组合发动机过程屮，不可避免的遇到一些的技术难题，希望在我们的努力下，这些难题能够早曰突破，研制成功。1.基本原理涡轮■冲压组合发动机是将涡轮发动机和冲压发动机组合起来使用的吸气式发动机。在涡轮

2、•冲压组合发动机中，冲压发动机按其工作模态分为亚燃、超燃、双燃冲压发动机。在起飞和加速期间，组合发动机以涡轮模态工作,冲压环形通道的阀门将冲压通道堵塞,以防止涡轮发动机的排气经冲压通道回流到涡轮发动机进口。当飞行器加速达到冲压发动机工作状态吋，涡轮发动机减速至慢车状态或停止工作，冲压环形通道打开，由进气道来的空气经环形通道进入冲压燃烧室，组合发动机以冲压模态工作。涡轮发动机可以根据飞行时速度的不同选择发动机处于慢车状态、风车状态或关闭发动机的进出口阀门。2.国内外研究现状：2.1国内状况：我国在“九五”和“十五”期间进行了涡轮■冲压组合发动机的总体论证和初步的技术研究，由于研究目标

3、不明确，投入的经费、研究力量有限，仅仅在跟踪国外技术发展、总体论证等方面进行了一些工作，尚未取得实质性的进展。从目前的研究情况来看，我国在涡轮■冲压组合发动机的研究方面与国外研究水平有明显的差距。建国50多年来，我国航空动力行业以军用发动机为主,在维护修理、测绘仿制、改进改型等方而取得了很大成绩，共生产了几十个型号上万台各型发动机，对国防建设做出了积极贡献。在进行几型军用航空发动机型号研制的同时,通过高推预研计划、国家“863”高技术计划和“七五”〜“十五”国防武器装备预研,发动机行业各研究院、所及高校对发动机设计技术开展了广泛深入的研究，取得了口J喜的成果，这些成果冇些已经应用到

4、在研的发动机型号中，解决了工程研制中的技术关键，也为进一步研制先进航空发动机积累了技术储备,同时也为涡轮■冲压组合发动机的研究奠定了基础。在冲压发动机方而，我国50年代开始研究亚声速燃烧冲压发动机，建立了设备较齐全的冲压发动机研究基地,并成为世界上少数拥有亚燃冲压发动机导弹技术的国家。目前亚燃冲压发动机已经大量投入型号使用,具冇国际水平，已具备研制M4的冲压发动机的能力。在涡轮•组合发动机方面,开展了理论、计算方法研究以及组合发动机的方案论证和分析。同时，发动机行业拥有一大批从事设计、试验及测试的工程技术人员，具备冲压发动机燃烧试验器、涡轮发动机整机及部件试验台、温度场测量、压力测

5、量等试验设备及其相关的试验、测试技术,为涡轮■冲压组合发动机技术研究提供了有力的保障。特别是我国的连续气源高空模拟试车台为涡轮■冲压组合发动机的试验研究捉供了特有的试验基础。就涡轮发动机和亚燃冲压发动机而言厂英技术基本得以突破，而其组合发动机的技术难点在于与加力燃烧室相兼容的冲压发动机设计与试验技术、涡轮发动机和冲压发动机的一体化设计和匹配技术，模态转换技术等。随着发动机设计手段、设计工具和试验设备的发展，充分借鉴和利用国外的技术成果，突破这些关键技术是可能、而且是必要的。2.2国外状况：20世纪60年代，国外就开始投入巨资开展吸气式高速飞行器的研究,但是,由于遇到许多技术上和经济

6、方面的问题，其发展曾几度终止。进入21世纪，随着对高空高速飞机和高速巡航导弹的迫切需求，国外进一步加紧了吸气式高超声速技术的研究，并取得了大量研究成果。到目前为止,国外对高速导弹用动力系统的研究集中在涡轮■冲压组合发动机和火箭■冲压组合发动机两种类型，并且国外对这两种组合动力的研究都是以发展高速空天运输系统为牵引，开展组合动力关键技术研究，并进一步应用到高速飞行器或高速巡航导弹上。从口前的研究进展看,日本、美国和俄罗斯在涡轮•冲压组合发动机方面的研究最具代表性，在某些关键技术领域已取得实质性进展。221美国发展情况美国曲NASA格林研究中心领导，涡轮■冲压组合发动机主要在革新涡轮加

7、速器(简称RTA)计划下发展。RTA计划的近期口标是基于RTA的涡轮■冲压组合发动机可用于高超声速巡航导弹和第一代高超声速攻击战斗机,中期目标是用于全球快速到达/攻击机，远期目标是成为进入太空飞行器的动力。RTA计划的重点是通过采用先进技术发展飞行速度至少可达到M4的并且维修性和操作性大大改善的涡轮加速器。目前,NASA、国防部和学术界已经将RTA计划与其它技术发展计划如UEET、IHPTET和VAATE等计划紧密结合’作为未来高速、先进推进动力的重要研究计划。2.2