基于dmsj发动机流道的rbcc发动机设计

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1、固体火箭技术第４０卷第３期ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｌｉｄＲｏｃｋｅｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＶｏｌ．４０Ｎｏ．３２０１７基于ＤＭＳＪ发动机流道的ＲＢＣＣ发动机设计①１１１１１２刘晓伟，石磊，刘佩进，秦飞，何国强，赵建辉（１．西北工业大学航天学院，西安７１００７２；２．空军西安飞行学院，西安７１０３０６）摘要：首先完成了一种典型ＤＭＳＪ发动机流道型面和燃烧组织设计，该发动机在Ｍ＝４．０和６．０时的比冲分别为∞１０２９．６ｓ和８９９．９ｓ。以此ＤＭＳＪ发动机流道为基础，在隔离段一侧布置火箭发动机，形成ＲＢＣＣ发动机流道。数值模拟研究表明，低马赫数时，火箭台阶及下游流道型面变化对发动机性能影响有限

2、；保持ＤＭＳＪ发动机燃料喷注方案不变，ＲＢＣＣ发动机在Ｍ＝４．０时，冲压模态比冲可达到１０５２．８ｓ。高马赫数时，由于燃烧组织位置靠前，必须对ＤＭＳＪ发动机原有的燃料喷注∞方案进行调整，才能确保ＲＢＣＣ发动机达到与前者相当的比冲水平，经过调整本文ＲＢＣＣ发动机Ｍ＝６．０时冲压比冲达到了∞８８７．８ｓ。因此，基于目前较成熟的ＤＭＳＪ发动机进行高马赫数ＲＢＣＣ发动机设计，是一条快速可行的技术途径。关键词：双模态冲压发动机；火箭基组合循环发动机；燃烧组织；比冲；数值模拟中图分类号：Ｖ４３５文献标识码：Ａ文章编号：１００６⁃２７９３（２０１７）０３⁃０２７７⁃０６ＤＯＩ：１０．７６７３／ｊ．ｉ

3、ｓｓｎ．１００６⁃２７９３．２０１７．０３．００２ＲＢＣＣｅｎｇｉｎｅｄｅｓｉｇｎｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｆｌｏｗｐａｓｓｇｅｏｆＤＭＳＪｅｎｇｉｎｅ１１１１１２ＬＩＵＸｉａｏ⁃ｗｅｉ，ＳＨＩＬｅｉ，ＬＩＵＰｅｉ⁃ｊｉｎ，ＱＩＮＦｅｉ，ＨＥＧｕｏ⁃ｑｉａｎｇ，ＺＨＡＯＪｉａｎ⁃ｈｕｉ（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ，ＮｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ＇ａｎ７１００７２，Ｃｈｉｎａ；２．ＰＬＡＡｉｒＦｏｒｃｅＸｉ＇ａｎＦｌｉｇｈｔＡｃａｄｅｍｙ，Ｘｉ＇ａｎ７１０３０６，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｆｌｏｗｐａｓｓａｇｅａｎｄｃ

4、ｏｍｂｕｓｔｉｏｎｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎｏｆａＤＭＳＪｅｎｇｉｎｅｉｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｆｉｒｓｔｌｙ．ＴｈｅｓｐｅｃｉｆｉｃｉｍｐｕｌｓｅｏｆｔｈｅＤＳＭＪｅｎｇｉｎｅｉｓ１０２９．６ｓｗｈｅｎＭ＝４．０，ｗｈｅｒｅａｓｉｔｉｓ８９９．９ｓｗｈｅｎＭ＝６．０．ＡＲＢＣＣｅｎｇｉｎｅｆｌｏｗｐａｓｓａｇｅｉｓｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｐｌａ⁃∞∞ｃｉｎｇａｒｏｃｋｅｔｅｎｇｉｎｅｏｎｔｈｅｉｓｏｌａｔｉｏｎｓｉｄｅｗａｌｌｏｆｔｈｅＤＭＳＪｅｎｇｉｎｅ．Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｒｏｃｋｅｔｓｈｏｕｌｄｅｒａｎｄｄｏｗｎｓｔｒｅａｍｆｌｏｗｐａｓｓａｇ

5、ｅｓｃｈｅｍｅｖａｒｉａｔｉｏｎｈａｖｅｌｉｍｉｔｅｄｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｅｎｇｉｎｅｓｐｅｃｉｆｉｃｉｍｐｕｌｓｅｗｈｅｎＭ∞ｉｓｌｏｗｅｒ．ＴｈｅＲＢＣＣｅｎｇｉｎｅｓｐｅｃｉｆｉｃｉｍｐｕｌｓｅｉｓ１０５２．８ｓｗｈｅｎＭ＝４．０，ｗｉｔｈｔｈｅｓａｍｅｆｕｅｌｉｎｊｅｃｔｉｏｎｍｏｄｅａｓｔｈｅＤＭＳＪｅｎｇｉｎｅ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｇａｉｎａｃｏｍｐａｒａｂｌｅｓｐｅｃｉｆｉｃｉｍｐｕｌｓｅｔｏｔｈａｔ∞ｏｆＤＭＳＪｅｎｇｉｎｅｗｈｅｎＭｉｓｈｉｇｈｅｒ，ｔｈｅｆｕｅｌｉｎｊｅｃｔｉｏｎｍｏｄｅｏｆｔｈｅＲＢＣＣｅｎｇｉｎｅｓｈｏｕｌｄｂｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｒｏｍｔｈｅＤ

6、ＭＳＪｅｎｇｉｎｅ．Ｔｈｅｃｏｍ⁃∞ｂｕｓｔｉｏｎｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎｐｏｓｉｔｉｏｎｓｏｆｔｗｏｅｎｇｉｎｅｓａｒｅｂｏｔｈｉｎｔｈｅｕｐｓｔｒｅａｍｆｌｏｗｐａｓｓａｇｅｗｈｅｎＭｉｓｅｌｅｖａｔｅｄ．ＴｈｅｓｐｅｃｉｆｉｃｉｍｐｕｌｓｅｏｆＲＢ⁃∞ＣＣｅｎｇｉｎｅｉｓ８８７．８ｓｗｈｅｎＭ＝６．０，ｗｉｔｈｔｈｅｒｅｇｕｌａｔｉｎｇｏｆｔｈｅｆｕｅｌｉｎｊｅｃｔｉｏｎｍｏｄｅ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｉｔｉｓｆａｃｉｌｅａｎｄｆｅａｓｉｂｌｅｔｏｄｅｓｉｇｎａ∞ＲＢＣＣｅｎｇｉｎｅｂａｓｅｄｏｎｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｍａｔｕｒｅＤＭＳＪｅｎｇｉｎｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＤＭＳＪｅｎ

7、ｇｉｎｅ；ＲＢＣＣｅｎｇｉｎｅ；ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ；ｓｐｅｃｉｆｉｃｉｍｐｕｌｓｅ；ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ０引言Ｃｙｃｌｅ）发动机将火箭发动机集成于冲压发动机流道２０世纪６０年代初，Ｃｕｒｒａｎ和Ｓｔｕｌｌ提出了双模态中，充分发挥火箭发动机推重比高和吸气式发动机比［１］冲高的优势，通过多种模态的灵活切换，在宽速域、大冲压（ＤＭＳＪ：ＤｕａｌＭｏｄｅＳｃｒａｍｊｅｔ）发动机概念。该发动机属于亚燃冲压发动机