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第1330章 雙模態衝壓發動機(1 / 2)

對於常浩南的新設想,刑牧春等人倒是不覺得特彆震驚。

隻是單純覺得這個概念有些陌生。

在整個高超音速武器項目當中,除去最開始用於技術驗證和積累經驗的雙錐體驗證彈以外,都是以技術難度相對較低的助推滑翔式方案優先,而吸氣式的進度則相對靠後。

目前還隻是對飛行體所用的吻切錐乘波體進行理論研究和風洞測試,而動力係統則仍然還處於獨立的開發階段——

當然,隻是相對於整個項目組來說獨立。

畢竟說到底,還是會由航空動力集團承擔具體研製任務,逃不出常院士的大手。

但直到眼下這個時間點,也確實還有發生變化的餘地。

況且,儘管高超音速項目的其餘幾名主要負責人都是航天出身,但航空航天終究不分家。

不說彆的,至少航空動力集團正在預研一種變循環第五代航空發動機這件事,多數人都有所耳聞。

所以,順理成章地就把兩件事情給關聯了起來:

“衝壓發動機……也要搞變循環?”

刑牧春搞火箭總體設計出身,對於吸氣動力這條科技樹難買難有些陌生,用了個不太準確的描述方式。

好在意思倒是差不太多。

“你的理解應該是沒錯,隻不過衝壓發動機沒有氣體循環和內外涵道這些概念,所以不應該叫變循環。”

常浩南笑著糾正道:

“當然,如果未來能把衝壓發動機和傳統的渦輪噴氣式發動機再結合起來,那就另說……”

對於後麵這半句話,大家不約而同地選擇了暫時無視。

以這裡絕大多數人的年齡來說,當前這個項目差不多就是他們的生涯之戰,能在一線從頭做到尾就算圓滿。

再長遠的事情,就算他們願意參與,也大概率不是以當前這樣的身份了。

“那應該怎麼命名?”

刑牧春這會兒也認真起來。

常浩南沒有馬上給出回答,隻是低頭沉思了片刻。

他是在看見剛才驗證得到的工作循環曲線之後靈光乍現,這會兒也還沒個完整的想法。

“超燃衝壓發動機和亞燃衝壓發動機最明顯的區彆是在燃燒室的熱力工作過程……所以大概可以叫做雙模態衝壓發動機,可以根據飛行狀態不同在亞燃和超燃兩個工作模態之間自由切換……”

眾人不語,隻是紛紛點頭表示認可。

“可是常院士……”

一番閒談之後,薑宗霖率先切回正題:

“噴氣式發動機的變循環畢竟隻是需要一條額外的涵道,還算是在工程設計可以接受的範圍之內……這雙模態衝壓發動機是燃燒室設計,包括壓縮隔離段和內噴管都要發生變化,總不能在裡麵安裝兩個燃燒室吧?”

衝壓發動機最大的優勢之一就是結構簡單,沒有太多活動部件,對於極限飛行狀況的耐受力較好。

如果為了兼容性多塞一個燃燒室,那莫不如直接在飛行器上獨立安裝兩台發動機了。

常浩南臉上露出了一個稍顯戲謔的笑容:

“原本這確實是個幾乎沒辦法解決的問題……不過多虧了美國人這次的失敗,給了我不少靈感。”

他說快速把剛才的報告翻到其中一頁,然後又從旁邊的打印機裡扯過幾張白紙。

其餘幾人見狀,也迅速圍攏過來。

“從物理上給發動機設計兩個燃燒室肯定得不償失,但我們可以通過不同的激波串的分布和邊界層分離情況,通過調節進氣道和前體錐,在熱力學上給同一個燃燒室劃分兩個……”

常浩南一邊介紹一邊在紙上畫出了一副示意圖,但到一半的時候,筆鋒卻又突然停滯:

“不對,得劃分出三個工作狀態。”

“首先是純亞燃模態,這種情況下隔離段流場中燃燒區前激波串占主導,激波串出口為亞聲速條件,邊界層完全分離,擴壓器處在正常工作狀態,具有兩個幾何喉道,通過擴壓器斜激波提供的正激波係提供壓力。”

“然後是過渡模態,燃燒區前激波串向燃燒室入口移動、激波串出口為超聲速、邊界層分離減弱,但本質上仍然處在亞燃衝壓的工作循環當中。”

說到這裡,他話鋒一轉,指了指旁邊對於X51A流道結構的測試結論:

“目前來看,美國人對於衝壓發動機熱力循環的理解大概率還停留在表麵上,為了提高工作效率選擇了相對高的啟動速度,但又沒高到足夠無視過渡段,反而導致燃燒室內的音速牆更難跨越,最後被迫長時間停留在亞燃模態,卡死在了這個環節上。”

“而我們開發雙模態衝壓發動機的目的是減小火箭助推段的壓力,提高飛行工況的靈活性,所以思路應該是儘可能早地誘發並渡過這個階段,最好在馬赫數5.0以下,否則隨著燃氣離解效應越來越明顯,化學能將難以轉化成有效功,很可能重蹈他們的覆轍……”

“……”

除了常浩南本人以外,薑宗霖和陳宏二人算是對高溫氣體動力學研究最為深入的,也是最先反應過來的。

“隻要跨過這個階段,進氣道激波就能貫穿整個隔離段/燃燒室,讓燃燒室內的流體達到超音速,徹底進入超燃衝壓模態……”

“是這樣。”



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