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粉末燃料冲压发动机和传统冲压发动机相比具备的优点

粉末燃料冲压发动机和传统冲压发动机相比具备的优点

编辑:betway必威官网编辑????来源:本站原创????发布时间:2018-04-06T00:16:28????浏览量:
粉末燃料冲压发动机是以高能金属(Al、Mg)或硼等粉末为燃料,以冲压空气为氧化剂和工质的一类新型冲压发动机。 由于其燃料形态为常温微小固体颗粒,因此相比于传统液体燃料冲压发动机和固体火箭冲压发动机,粉末燃料冲压发动机具备以下优点:
(1)粉末燃料(Al、Mg、B)具有高的能量热值和体积热值,因此以其为燃料的冲压发动机有较高的比冲和密度比冲。
(2)粉末燃料冲压发动机的燃料形式为常温固态粉末,与常规药柱形式的固体推进剂相比,不存在储存老化问题,因此燃料成本大幅下降;同时粉末燃料相比固体推进剂具有较高的抗敏感性,从而大大提高了粉末燃料在制造、存储和使用过程中的安全性,即便在高过载环境下也具有很好的安全性。
粉末燃料冲压发动机
(3)粉末燃料在流化气作用下以气固两相形式流动,因此具有较强的流率调控性,使粉末燃料冲压发动机具备多次启动和推力调节功能。 同时粉末燃料冲压发动机的燃料流量调节属于冷调节方式,且其密度比冲较高,与目前在研的流量可调冲压发动机相比,性能更优,特别适合于工作空域大,要求多弹道飞行等方面任务。
粉末燃料冲压发动机
(4)随着导弹飞行马赫数的增加,进入燃烧室的空气温度不断升高,常规冲压发动机所用碳氢燃料高温燃烧产物易发生离解,导致发动机比冲迅速降低,而粉末燃料在高温下则无此问题,即使在高速飞行状态下,能量依然能够得到充分的释放。 因此,粉末燃料还是理想的超燃冲压发动机燃料。
(5)粉末燃料输送形式灵活,可与现有固体燃料或液体燃料冲压发动机搭配使用,形成固体/ 粉末、液体/ 粉末组合冲压发动机,从而提高单一燃料形式冲压发动机比冲性能。由此可见,粉末燃料冲压发动机的诸多优点使其具备强劲的发展潜力,但由于其尚处于初步研究阶段,且涉及诸如气固两相输送、颗粒燃料点火和发动机燃烧组织等多方面问题,目前许多技术难题还未得到解决。 本文通过对粉末燃料冲压发动机以及相关领域的发展现状进行详细概述,同时对其关键技术进行梳理,为粉末燃料冲压发动机研究者提供一定的参考。

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