矩形流道RBCC動(dòng)力系統(tǒng)推阻特性之思考

張蒙正，李 斌，路媛媛

（西安航天動(dòng)力研究所，陜西 西安710100）

0 引言

推阻特性是RBCC動(dòng)力系統(tǒng)的最重要特性，研究RBCC動(dòng)力系統(tǒng)的推阻特性及其影響因素，對(duì)引領(lǐng)RBCC動(dòng)力系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，指導(dǎo)動(dòng)力系統(tǒng)研發(fā)，優(yōu)化RBCC部件設(shè)計(jì)有重要作用。本文分析了適應(yīng)升力體外形、矩形流道的RBCC動(dòng)力系統(tǒng)主要組成、各工作模態(tài)下的推阻特性及其影響因素，提出了RBCC動(dòng)力系統(tǒng)研發(fā)的一些思路，僅供同行參考。

1 RBCC動(dòng)力系統(tǒng)的推力特性分析

典型的升力體外形飛行器、二元矩形流道的RBCC動(dòng)力系統(tǒng)主要部件及力特性如圖1所示。這里分析的RBCC動(dòng)力系統(tǒng)主要包括：進(jìn)氣道、隔離段、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推力室、沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室及噴管。其中，沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室主要包括燃燒室型面、支板及凹腔等組件。

圖1 RBCC動(dòng)力系統(tǒng)主要推阻力Fig.1 Principal thrust and resistance of RBCC propulsion system

火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推力室與沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室有不同的工作特性，因而推力特性也有所不同。前期的研究表明，RBCC動(dòng)力系統(tǒng)有火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推力室引射增壓、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推力室/亞燃沖壓、純亞燃沖壓、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推力室/超燃沖壓、純超燃沖壓及純火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推力室等多種工作模態(tài)。一般而言，純沖壓模態(tài)的動(dòng)力系統(tǒng)推阻力特性取決于其幾何構(gòu)型和燃料確定下的沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)推力特性；純火箭發(fā)動(dòng)機(jī)工作模態(tài)的動(dòng)力系統(tǒng)推阻力取決于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推力室在給定的動(dòng)力系統(tǒng)流道（沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室壁面和尾噴管）條件下可能產(chǎn)生的推力；火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推力室/亞燃沖壓或者火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推力室/超燃沖壓工作模態(tài)下，動(dòng)力系統(tǒng)推阻力取決于進(jìn)氣道捕獲的空氣量及加油燃燒后產(chǎn)生的燃?xì)馀c火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推力室產(chǎn)生的燃?xì)夤餐瑖娚洚a(chǎn)生的推力（并非二者簡(jiǎn)單的疊加）；……