RBCC發(fā)動(dòng)機(jī)熱力/推進(jìn)效率計(jì)算及影響因素研究

張留歡，周建平，杜 泉，張蒙正

（西安航天動(dòng)力研究所,陜西西安710100）

RBCC發(fā)動(dòng)機(jī)熱力/推進(jìn)效率計(jì)算及影響因素研究

張留歡，周建平，杜 泉，張蒙正

（西安航天動(dòng)力研究所,陜西西安710100）

給出了RBCC發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)效率、熱效率及總效率等熱力/推進(jìn)效率計(jì)算方程，開展了特定條件下油氣比、流量比及速度比等因素對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)效率影響規(guī)律研究。結(jié)果表明，當(dāng)燃油和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)劑種類、質(zhì)量流量及飛行速度一定時(shí)，產(chǎn)生推力的RBCC發(fā)動(dòng)機(jī)排氣速度變化范圍有限，且該范圍可通過計(jì)算進(jìn)行明確；在其他變量為定值的條件下，推進(jìn)效率分別隨油氣比、流量比及速度比的增大呈單調(diào)增加的趨勢(shì)；隨著速度比減小，熱效率、總效率增大。

RBCC發(fā)動(dòng)機(jī)；熱力/推進(jìn)效率；計(jì)算分析

0 引言

RBCC發(fā)動(dòng)機(jī)將火箭發(fā)動(dòng)機(jī)與沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)有機(jī)組合[1]，其飛行包線寬廣，可作為天地往返運(yùn)輸系統(tǒng)的動(dòng)力裝置[2-3]。與航空發(fā)動(dòng)機(jī)[4-6]類似，從熱力學(xué)角度看，RBCC發(fā)動(dòng)機(jī)既是推進(jìn)器，又是一種熱機(jī)。作為熱機(jī)，它將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為流經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)氣體的動(dòng)能；作為推進(jìn)器，將氣流的動(dòng)能增量轉(zhuǎn)換為推動(dòng)飛行器前進(jìn)所作的功。而上述轉(zhuǎn)換過程的有效程度（熱效率、推進(jìn)效率等）決定了RBCC發(fā)動(dòng)機(jī)作為天地往返運(yùn)輸系統(tǒng)動(dòng)力裝置的可行性、經(jīng)濟(jì)性等。

目前，關(guān)于單一動(dòng)力系統(tǒng)（火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)及沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)等）的熱效率、推進(jìn)效率等計(jì)算及研究較為成熟，但有關(guān)組合循環(huán)動(dòng)力系統(tǒng)研究的公開文獻(xiàn)較少。John A.Bossard對(duì)單一動(dòng)力系統(tǒng)的推進(jìn)效率基本假設(shè)進(jìn)行評(píng)估，給出了同時(shí)適用于吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的推進(jìn)效率計(jì)算公式，研究了速度比、流量比等參數(shù)對(duì)推進(jìn)效率的影響規(guī)律[7]?！?br>