预冷组合循环发动机吸气式模态建模与性能分析 被引量：4

1

作者 唐靖博 杨庆春 徐旭 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期15-28,共14页

为了对预冷组合循环发动机开展性能分析,以协同吸气式火箭发动机(SABRE 4)为研究对象,采用部件法建立了发动机稳态模型,计算获得了SABRE 4发动机在吸气式模态下沿飞行弹道的性能参数变化规律。然后对发动机的高度和速度特性进行研究,得... 为了对预冷组合循环发动机开展性能分析,以协同吸气式火箭发动机(SABRE 4)为研究对象,采用部件法建立了发动机稳态模型,计算获得了SABRE 4发动机在吸气式模态下沿飞行弹道的性能参数变化规律。然后对发动机的高度和速度特性进行研究,得到了发动机的飞行包线。计算结果表明,在吸气式飞行弹道内,核心机推力和比冲的变化分别为488~680kN和34786~46954m/s。SABRE 4发动机具备推力大和比冲高的性能优势。在预冷器工作过程中,随着飞行马赫数增大,预冷器换热量不断增大,进入预燃室的氢流量减小,预燃室总温降低,HX3的吸热量减小。与其他压气机和涡轮相比,空气压气机和氦涡轮的工作参数变化较大。SABRE 4发动机通过对来流空气进行预冷,可实现在大空域和宽速域内工作。由于空气压气机的喘振和堵塞边界限制,发动机的高度和速度特性分别存在飞行高度和飞行马赫数的限制。 展开更多

关键词 预冷组合循环发动机 协同吸气式火箭发动机 稳态 吸气式模态 部件法 高度和速度特性

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复合预冷吸气式火箭发动机热力循环分析 被引量：12

2

作者 郭海波 肖洪 +1 位作者 南向谊 逯婉若 《火箭推进》 CAS 2013年第3期15-20,共6页

采用热力学第一定律分析法分析了复合预冷吸气式火箭发动机(SABRE)的基本热力过程,得出了吸气模式和火箭模式下的理想循环功和热效率表达式,确定了影响发动机理想热力循环性能的特征参数。结果表明:吸气模式下SABRE核心机采用布雷顿循环... 采用热力学第一定律分析法分析了复合预冷吸气式火箭发动机(SABRE)的基本热力过程,得出了吸气模式和火箭模式下的理想循环功和热效率表达式,确定了影响发动机理想热力循环性能的特征参数。结果表明:吸气模式下SABRE核心机采用布雷顿循环,压气机的增压比和循环增温比是影响理想热力循环性能的关键参数;火箭模式下SABRE采用火箭发动机循环,喷管降压比和出口排气速度是影响理想热力循环性能的关键参数。氦气仅仅在发动机内通过换热器换热实现能量在各循环子系统之间的输运,而其本身并无变化,不对发动机的理想循环功和热效率产生影响。 展开更多

关键词 复合预冷吸气式火箭发动机 热力循环 理想循环功 热效率

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预冷吸气式箭组合发动机概念研究

3

作者 付藻群 《航空发动机》 1992年第5期73-78,共6页

关键词 火箭发动机 预冷吸气式

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一种新型吸气式与火箭组合发动机(LOCE)及先进天地往返运输系统的发展 被引量：1

4

作者 祁锋 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第5期1-4,共4页

根据先进天地往返运输系统的要求和火箭与吸气式组合发动机的特点，提出了重复使用的单级入轨飞机吸气式组合发动机方案的优化原则和一种优化的组合发动机循环：高压氢膨胀液化氧气循环吸气式火箭组合发动机（LOCE）。它是一种以火箭技... 根据先进天地往返运输系统的要求和火箭与吸气式组合发动机的特点，提出了重复使用的单级入轨飞机吸气式组合发动机方案的优化原则和一种优化的组合发动机循环：高压氢膨胀液化氧气循环吸气式火箭组合发动机（LOCE）。它是一种以火箭技术为基础的吸气式组合发动机，比冲可达35000m／s，其关键是成功地解决了吸气式组合发动机和火箭发动机燃烧室压力的不匹配，其液化效率比普通LACE循环提高了5～7倍。可借用成熟火箭技术，推重比高是低速阶段（Ma＝0～5）的最佳方式之一。 展开更多

关键词 航天运输系统 火箭发动机 组合发动机 吸气式

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预冷型组合循环发动机技术 被引量：11

5

作者 罗佳茂 杨顺华 +2 位作者 母忠强 张弯洲 游进 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2022年第1期190-207,共18页

预冷型组合循环发动机具有工作速域宽、比冲高和推重比大等优点,在未来空天领域有广阔的应用前景。本文首先回顾了LACE、SABRE和ATREX等主要预冷型组合循环发动机的工作原理、技术特点和研究情况,对各型发动机热力循环中面临的难点问题... 预冷型组合循环发动机具有工作速域宽、比冲高和推重比大等优点,在未来空天领域有广阔的应用前景。本文首先回顾了LACE、SABRE和ATREX等主要预冷型组合循环发动机的工作原理、技术特点和研究情况,对各型发动机热力循环中面临的难点问题进行了分析。其次,针对发动机预冷器、压气机、涡轮和燃烧室等关键部件,建立了热力循环计算模型,研究了预冷和燃烧对冷却剂的流量需求问题、预冷器与压气机性能参数匹配问题和压气机与涡轮共同工作问题等。结果显示,1.0~2.0倍当量比的氢在马赫数0~4.5速域内能将空气冷却51~476 K,而相同流量的甲烷在马赫数0~4.0速域内仅能将空气冷却24~182 K;熵函数用于表征预冷器和压气机在热势差效应和功热转换过程中的能量损失总和,根据发动机性能需求,在熵函数图上可设计不同的当量比-压比(φ-π_(c))协同工作线;涡轮总功率是影响预冷发动机压气机压比的主要原因,与传统涡轮相比,驱动涡轮的工质(冷却剂)流量小,要求涡轮单位功率高,给涡轮设计带来挑战。最后结合评估结果对预冷型组合循环发动机的未来发展提出了一些建议。 展开更多

关键词 组合循环发动机 预冷 热力循环 膨胀循环 吸气式火箭

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膜片式微通道预冷器换热微细管束振动分析与可靠性评价方法

6

作者 王正 马同玲 +1 位作者 王博文 顾美丹 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期869-876,885,共9页

针对预冷吸气式组合发动机的膜片式微通道预冷器换热微细管束振动可靠性问题,建立换热微细管固有振动特性计算方法与数学模型,研究预冷器换热微细管在高速气流冲击下的振动模式,给出综合考虑旋涡脱落激振、紊流抖振和弹性激振等多种共... 针对预冷吸气式组合发动机的膜片式微通道预冷器换热微细管束振动可靠性问题,建立换热微细管固有振动特性计算方法与数学模型,研究预冷器换热微细管在高速气流冲击下的振动模式,给出综合考虑旋涡脱落激振、紊流抖振和弹性激振等多种共振模式的预冷器换热微细管束振动可靠性评价模型,揭示预冷器换热微细管振动可靠度的变化规律。研究结果表明,预冷器换热微细管的固有振动频率与换热微细管外径、壁厚、相邻支撑间隔板之间跨度以及材料特性等参数密切相关,其振型具有正弦函数的特征;预冷器换热微细管在高速气流冲击作用下存在旋涡脱落激振、紊流抖振、弹性激振等共振模式;预冷器换热微细管振动可靠度随外侧被冷却工质流速的增大呈现出先降低后提高并趋近于某一数值的变化规律;为防止预冷器换热微细管发生共振损坏,在结构设计中要充分结合工作剖面、流动换热特性等,合理设计换热微细管束结构参数。 展开更多

关键词 预冷吸气式组合发动机 预冷器 换热微细管束 振动分析 可靠性评价

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带液化空气循环子系统的ARCC发动机研究(英文) 被引量：1

7

作者 严红明 韩少冰 +1 位作者 钟兢军 杨凌 《科学技术与工程》 2010年第19期4862-4868,共7页

为解决空天飞机动力问题,提出一种新型带液化空气循环子系统的吸气式-火箭组合循环(ARCC)概念。该组合循环发动机集涡轮、冲压及火箭发动机优点于一身,在吸气式发动机工作过程中通过液化空气循环子系统液化大气中的氧气,存储供氢氧火箭... 为解决空天飞机动力问题,提出一种新型带液化空气循环子系统的吸气式-火箭组合循环(ARCC)概念。该组合循环发动机集涡轮、冲压及火箭发动机优点于一身,在吸气式发动机工作过程中通过液化空气循环子系统液化大气中的氧气,存储供氢氧火箭发动机工作时使用,自身携带少量或不带氧化剂,因而经济性较好。为提高液化空气循环子系统液化比,采用多种措施设计一种新型液化空气循环子系统。计算了液化空气循环热力过程和ARCC发动机比冲性能,结果表明:液化空气循环子系统在整个吸气式飞行过程中具有较高液化比;ARCC发动机在不同的飞行条件下都能得到良好比冲特性,经济性好。 展开更多

关键词 吸气式-火箭组合循环发动机 液化空气循环 液化比 热力分析

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吸气式高超声速飞行器动力学特性分析 被引量：8

8

作者 马辉 袁建平 方群 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期1100-1104,共5页

吸气式高超声速飞行器是下一代单级入轨和高超声速巡航研究的重点飞行器。其机身/发动机组合对飞行器动力学影响不同于常规飞行器,不能通过常规的气动分析方法对整体飞行器进行气动力计算分析。提出了利用激波膨胀波理论计算飞行器上表... 吸气式高超声速飞行器是下一代单级入轨和高超声速巡航研究的重点飞行器。其机身/发动机组合对飞行器动力学影响不同于常规飞行器,不能通过常规的气动分析方法对整体飞行器进行气动力计算分析。提出了利用激波膨胀波理论计算飞行器上表面的气动力,利用二维流场中的牛顿激波理论计算飞行器前体下表面的气动力,采用一维定常流模拟发动机内部工作流场,膨胀波理论计算飞行器后体气动力的吸气式高超声速飞行器整体气动分析方法。仿真分析验证了本方法的可行性和正确性。 展开更多

关键词 吸气式高超声速飞行器 冲压发动机 激波膨胀波理论 牛顿激波理论 机身/发动机组合

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Zukauskas关系式用于微细管式预冷器适用性的评价与分析 被引量：1

9

作者 李钢 马同玲 +3 位作者 刘洪涛 张志刚 唐继国 孙立成 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期2754-2761,共8页

为研究Zukauskas关联式在计算微细换热管束管外换热特性上的适用性,利用数值分析方法,在分析空气横掠微细管束换热特性基础上,发现空气横掠管束入口几排换热管的换热尤为强烈,温降过程沿着流动方向呈现由急变缓的特点,剧烈的温度变化造... 为研究Zukauskas关联式在计算微细换热管束管外换热特性上的适用性,利用数值分析方法,在分析空气横掠微细管束换热特性基础上,发现空气横掠管束入口几排换热管的换热尤为强烈,温降过程沿着流动方向呈现由急变缓的特点,剧烈的温度变化造成Zukauskas关联式按照一般均物性方法计算时,计算结果偏高27%以上;对比分析可知,过于剧烈的温度变化使基于换热管束整体给出的对数平均温差作为平均换热温差的处理方法不再适用;根据空气温度变化的特点,按照流动方向将换热区域分成若干部分,再分别利用Zukauskas关联式计算,预测精度得到了极大改善,当换热区域划分成12部分时,平均计算偏差降为5.8%,鉴于此,在计算骤冷条件下气体横掠管束换热特性时,建议采用适当的分区方法进行计算。 展开更多

关键词 协同吸气式火箭发动机 预冷器 Zukauskas关联式 管束 微细管

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RBCC组合循环推进系统研究现状和进展 被引量：27

10

作者 刘洋 何国强 +2 位作者 刘佩进 李江 吕翔 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期288-293,共6页

对火箭基组合循环(RBCC)推进系统的国内外研究现状和进展进行了详细综述。着重通过美国对RBCC推进系统的研究历程和最近的进展动态进行了总结,阐述了不同时期研究计划的重点和所取得的研究成果。介绍了欧洲航天局、法国、日本和韩国等... 对火箭基组合循环(RBCC)推进系统的国内外研究现状和进展进行了详细综述。着重通过美国对RBCC推进系统的研究历程和最近的进展动态进行了总结,阐述了不同时期研究计划的重点和所取得的研究成果。介绍了欧洲航天局、法国、日本和韩国等国家的研究现状和进展,并详细论述了国内在RBCC推进系统方面的研究现状和最新进展,最后进行了总结,分析了RBCC研究过程中的难点和国外在该方面的一些经验教训,提出了需要重视和亟待解决的若干问题以及RBCC研制过程存在的关键技术,对国内在RBCC组合循环推进系统方面研究思路提出了建议。 展开更多

关键词 可重复使用航天器 吸气式发动机 火箭基组合循环(RBCC)

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组合动力:现状、问题与对策 被引量：12

11

作者 张蒙正 李斌 李光熙 《火箭推进》 CAS 2021年第6期1-10,共10页

介绍了火箭/冲压、预冷空气涡轮火箭、空气涡轮火箭等组合发动机研究的现状及面临的技术问题,提出了后续发展策略。火箭/冲压组合发动机近期宜解决中等尺度、火箭/高马赫数冲压组合的研制与应用问题;加快1.8~7.0 Ma段燃烧、热防、推进... 介绍了火箭/冲压、预冷空气涡轮火箭、空气涡轮火箭等组合发动机研究的现状及面临的技术问题,提出了后续发展策略。火箭/冲压组合发动机近期宜解决中等尺度、火箭/高马赫数冲压组合的研制与应用问题;加快1.8~7.0 Ma段燃烧、热防、推进剂供应与控制、结构一体化关键技术攻关;深入评估0~1.8 Ma段多种技术方案及工程方案的可行性。预冷空气涡轮火箭是水平起降、两级入轨航天运输系统之一级最具竞争力的发动机,应加快关键技术攻关进程,持续系统优化和工程化研究。空气涡轮火箭发动机需围绕高速飞行器对动力的需求,加快推进剂、大范围可调燃气发生器及控制等方面研究工作。组合发动机研发需要在研究思路、关键技术研究途径及方法方面持续创新。 展开更多

关键词 组合动力 涡轮基组合循环 火箭基组合循环 预冷空气涡轮火箭 空气涡轮火箭 复合预冷吸气式发动机

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SABRE预冷器结构参数对其性能影响的数值分析 被引量：9

12

作者 李帅 马同玲 +4 位作者 刘洪涛 张志刚 向治华 莫政宇 孙立成 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期252-259,共8页

预冷器作为SABRE系统中的核心部件之一,其性能决定了SABRE空气预冷效果。本文利用数值分析方法研究了预冷器外形几何参数和传热管排管紧凑度对其流动和换热特性的影响,结果表明,在工作热工参数范围内,两者对预冷器换热特性影响较小,换... 预冷器作为SABRE系统中的核心部件之一,其性能决定了SABRE空气预冷效果。本文利用数值分析方法研究了预冷器外形几何参数和传热管排管紧凑度对其流动和换热特性的影响,结果表明,在工作热工参数范围内,两者对预冷器换热特性影响较小,换热功率相对变化小于7.2%,但对壳侧空气流动阻力影响很大,阻力压降最大可增加2倍以上;减小预冷器轴向高度、增加径向尺寸均有利于提高预冷器的综合性能;通过适当调整传热管束的排管紧凑程度,使预冷器的壳侧空气流动阻力压降满足设计要求。 展开更多

关键词 协同吸气式火箭发动机 预冷器 管束 结构变化 性能分析

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高超音速飞行器及其关键技术简论 被引量：44

13

作者 杨亚政 李松年 杨嘉陵 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期537-550,共14页

简要评述了高超音速飞行器及其关键技术,包括:高超音速飞行的定义、高超音速流动的特征、高超飞行覆盖范围、高超飞行器蒙皮温度、以及高超飞行设计特点;高超飞行器的背景;高超飞行器研制的发展简史,及经验与思考;吸气式高超飞行器典型... 简要评述了高超音速飞行器及其关键技术,包括:高超音速飞行的定义、高超音速流动的特征、高超飞行覆盖范围、高超飞行器蒙皮温度、以及高超飞行设计特点;高超飞行器的背景;高超飞行器研制的发展简史,及经验与思考;吸气式高超飞行器典型设计过程、发展战略、技术规划、和关键技术领域. 展开更多

关键词 高超音速流动 吸气式高超飞行器 涡轮发动机冲压喷气发动机 涡轮基组合循环 火箭基组合循环 热防护系统

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《推进技术》投稿指南

14

《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期F0003-F0003,共1页

1.本刊面向国内外征稿,刊登各类火箭发动机、吸气式发动机、组合发动机、新概念发动机、舰船动力、推进剂及非化学推进系统的理论研究、设计、实验等方面的学术或者技术论文。论文可以采用中文或者英文撰写。2.作者需登录《推进技术》... 1.本刊面向国内外征稿,刊登各类火箭发动机、吸气式发动机、组合发动机、新概念发动机、舰船动力、推进剂及非化学推进系统的理论研究、设计、实验等方面的学术或者技术论文。论文可以采用中文或者英文撰写。2.作者需登录《推进技术》采编系统,按提示注册后投稿,期刊网址为:http://www.tjjs.casic.cn。 展开更多

关键词 网址 采编系统 吸气式发动机 组合发动机 舰船动力

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《推进技术》投稿指南

15

《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期F0003-F0003,共1页

1．本刊面向斟内外征稿，凡属各类火箭发动机、吸气式发动机、组合发动机、推进剂及非化学推进系统的理论研究、设计、制造和试验等方面的学术技术论文，欢迎投稿。

关键词 投稿指南 技术论文 吸气式发动机 火箭发动机 组合发动机 推进系统 推进剂

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《推进技术》投稿指南

16

《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期F0003-F0003,共1页

1.本刊面向国内外征稿,刊登各类火箭发动机.吸气式发动机,组合发动机,新概念发动机舰船动力,推进剂及非化学推进系统的理论研究、设计、实验等方面的学术或者技术论文。论文可以采用中文或者英文撰写。

关键词 吸气式发动机 组合发动机 化学推进 火箭发动机 投稿指南 《推进技术》 论文

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《推进技术》投稿指南

17

《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期F0003-F0003,共1页

1.面向国内外征稿,刊登各类火箭发动机、吸气式发动机、组合发动机、新概念发动机、舰船动力、推进剂及非化学推进系统的理论研究、设计、实验等方面的学术或者技术论文。论文可以采用中文或者英文撰写.

关键词 吸气式发动机 组合发动机 化学推进 火箭发动机 投稿指南 《推进技术》 论文

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《推进技术》投稿指南

18

《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期F0003-F0003,共1页

1.面向国内外征稿.刊登各类火箭发动机、吸气式发动机、组合发动机.新概念发动机、舰船动力、推进剂及非化学推进系统的理论研究、设计、实验等方面的学术或者技术论文。论文可以采用中文或者英文撰写。

关键词 吸气式发动机 组合发动机 化学推进 火箭发动机 投稿指南 《推进技术》 论文

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《推进技术》投稿指南

19

《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期F0003-F0003,共1页

1.面向国内外征稿,刊登各类火箭发动机、吸气式发动机、组合发动机、新概念发动机,舰船动力、推进剂及非化学推进系统的理论研究、设计、实验等方面的学术或者技术论文。论文可以采用中文或者英文撰写。

关键词 吸气式发动机 组合发动机 化学推进 火箭发动机 投稿指南 《推进技术》 论文

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《推进技术》投稿指南

20

《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期I0002-I0002,共1页

1.面向国内外征稿,刊登各类火箭发动机、吸气式发动机、组合发动机、新概念发动机、舰船动力、推进剂及非化学推进系统的理论研究、设计、实验等方面的学术或者技术论文。论文可以采用中文或者英文撰写.

关键词 吸气式发动机 组合发动机 化学推进 火箭发动机 投稿指南 《推进技术》 论文

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