协同吸气式火箭发动机性能优化研究

• 作者: 宋强 杨新垒 聂万胜
• 来源期刊: 战术导弹技术
• 学科: 航空航天
• 关键词: 协同吸气式火箭发动机 预冷器 组合循环发动机
• 年，卷（期）: 2018,（4）
• 所属期刊栏目: 结构与动力
• 页码范围: 99-104
• 页数: 6页
• 分类号: V430
• 语种: 中文
• DOI: 10.16358/j.issn.1009-1300.2018.7.229

摘要

在H=15 ～ 25 km、Ma=2.5～5的飞行区间内,以提高SABRE循环效率为目标开展了优化研究,提出了两种优化方案,建立了SABRE发动机性能参数计算模型,计算了预冷器氦气出口温度提高50 K、氦气涡轮进口温度提高50 K和采用氦再循环方案后发动机推力、比冲和循环效率随飞行高度的变化规律.结果表明:预冷器氦气出口温度提高50 K,循环效率平均提高1.79％,比冲平均提高2196 m/s;氦气涡轮进口温度提高50 K,循环效率平均提高3.95％,比冲平均提高4833 m/s;采用氦再循环方案,循环效率平均提高3.4％,比冲平均提高4154 m/s;但分别造成推力1％、2％和1.8％的下降,这是氢流量减少造成的.预冷器氦气出口温度和氦气涡轮进口温度得以提高的关键是设计出更加快捷、高效的预冷换热器,但具有较大的技术难度,氦再循环方案实现较为容易,但只工作于20 km以上的飞行高度,并且增加了发动机结构质量.当前技术条件下可优先发展氦再循环技术,长远考虑应发展预冷换热器相关技术,加强在材料、设计、加工等方面的创新研究.