多點噴射空氣酒精燃氣發生器試驗驗證

趙 芳,任澤斌,王 飛,史 煜,李先鋒,羅智鋒

(1. 中國空氣動力研究與發展中心 設備設計與測試技術研究所, 四川 綿陽 621000;2. 中國空氣動力研究與發展中心 空氣動力學國家重點實驗室, 四川 綿陽 621000;3. 中國航發四川燃氣渦輪研究院, 四川 綿陽 621300)

相對于壓縮空氣、氮氣等常溫引射氣源而言,高溫燃氣引射具有引射效率高、裝置規模小等優勢,廣泛應用于航空航天及武器系統等領域,主要包括超燃沖壓發動機地面試驗平臺、負壓和真空抽負系統、激光器排氣系統等[1-6]。

燃氣引射的氣源來源于燃氣發生器的燃燒產物,而燃氣發生器是通過燃燒化學推進劑產生一定壓力及高溫氣體的裝置[7-9]。燃氣發生器種類繁多,其中航空、航天及武器系統引射領域常采用的燃氣發生器種類主要包括:過氧化氫催化分解的單組元燃氣發生器,低濃度過氧化氫與酒精雙組元燃氣發生器,空氣(還包括氧氣或液氧)、烴類燃料、水三組元燃氣發生器,基于航空發動機燃燒室結構的單管燃燒室燃氣發生器以及基于航空發動機燃燒室結構的環形燃燒室燃氣發生器等[10-16]。

綜合分析而言,上述各類燃氣發生器均存在一定程度的不足,主要包括:過氧化氫催化分解的單組元燃氣發生器存在燃氣焓值低、引射效率低、運行成本高等問題;低濃度過氧化氫與酒精雙組元燃氣發生器點火困難,需采用預燃室預先點火,再者,運行及維護成本高;空氣、烴類燃料、水三組元燃氣發生器系……