FD-21风洞Ma=10高超声速推进试验技术探索

• 作者: 卢洪波 陈星 曾宪政 陈勇富 孙日明 文帅 戴武昊 谌君谋 毕志献 金熠
• 来源期刊: 气体物理
• 学科: 航空航天
• 关键词: FD-21高焓激波风洞 Ma = 10超燃冲压发动机 自由射流试验 重模型自由飞技术 吸收光谱测量技术
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 激波与复杂流动专题|Issue on Shock Waves and Complex Flows
• 页码范围: 前插1,1-12
• 页数: 2页
• 分类号: V211.751
• 语种: 中文
• DOI: 10.19527/j.cnki.2096-1642.0926

摘要

针对Mach数8以上(Ma>8)冲压发动机地面试验能力不足问题,基于FD-21高能脉冲风洞,开展了吸气式推进试验技术探索,提升了FD-21风洞的重活塞驱动能力,获得了总压18.66 MPa、总温3950 K、Ma=9.62、静压436.6 Pa、速度3 km/s的高焓大动压模拟流场,同时发展了高时间分辨率吸收光谱测量技术和基于重模型自由飞原理的发动机推阻测量方法.在此基础上,设计了弯曲激波压缩二元发动机,构建了燃料在线供应与喷注控制、模型悬挂与瞬态释放及相关测量一体的试验系统,在所建立的Ma=9.62风洞模拟环境中进行了集成验证试验,定量测得了有/无氢气射流与空气/氮气超声速气流作用下二元发动机的壁面压力、吸收光谱峰值吸收率、轴向力等数据,并利用纹影观测到了进气道唇口与燃烧室部位的波系特征.多次试验所得的壁面压力、峰值吸收率、轴向力随时间变化曲线均存在2 ms以上的平台,表明二元发动机建立了准定常流动.冷热态及氮气对照组对应的壁面压力分布、峰值吸收率、轴向力等数据呈现出了明显不同,且二者规律近似一致,一方面说明所建立的模拟流场、燃烧诊断技术、发动机推阻测量技术是有效的,另一方面也表明二元发动机实现了点火燃烧、获得有效热功转换,为后续相关研究奠定了良好的基础.