吸气式空天飞机对TBCC动力的需求分析

随着空天技术的迅猛发展,研究以吸气式发动机或以组合式发动机为动力的空天飞机,成为航空航天事业发展的一个主要方向。吸气式空天飞机的发展面临着一系列技术挑战,动力就是决定因素之一。对空天飞机动力技术进行了分析,指出涡轮基组合循环(TBCC)动力因其工作范围较大而成为空天动力的最佳选择。对比分析了串联/并联TBCC的技术特点,归纳总结了空天飞机对组合动力的技术需求。     

空天飞机复合循环推进系统新概念研究——组合发动机优化

介绍一种用于空天飞机的组合发动机各工作模式切换的优化结果。优化过程中,在给定的飞行条件和选择的设计点参数情况下,对推进系统的安装推力、空天飞机的重量和性能作了详细的估算。      

可重复使用宽域高速飞行器低速段动力方案分析与选型

为快速评估不同类型的发动机方案在可重复使用宽域高速飞行器上的适用性,对飞行器动力方案中至为关键的低速段动力方案进行了综述分析。系统研究了不同动力方案在解决宽域工作问题方面基本原理的差异,给出了各方案的工作过程及宽域工作性能,并概括分析了典型方案所适配的目标飞行器的基本情况,为飞行器总体动力方案的设计提供参考。研究结果表明：宽域高速飞行器任务需求差异对低速段动力方案的选择具有重要影响;宽域加速型任务与高速巡航型任务差异较大,但随着飞行器马赫数上限的增加,两种任务模式下低速段动力方案选择的差异开始变小;对于某一确定飞行任务的宽域高速飞行器,满足其加速需求的低速段动力方案也不唯一;基于涡扇的变循环发动机方案、燃料直接预冷发动机方案及火箭冲压RBCC与现货涡轮发动机组合的方案在加速型任务与高马赫数巡航型任务中均可适用;基于现货发动机改造及组合的低速段动力方案,在低成本、高敏捷的两级入轨飞行器第一级中应用前景较好。     

空天飞机发展的可能性和现实性

空天飞机是一种像普通飞机那样能在机场起降、可在大气层内机动飞行、也可在外层空间飞行的飞行器。它与目前的飞船和航天飞机相比,在发射成本、维护性和重复使用间隔、机动性等方面具有重大改进。目前空天飞机在推进技术上已经取得了很大进展,但要达到实用阶段还需走很长的路。除了美国不断发展空天飞机关键技术研究机--X-43系列验证机外,日本、俄罗斯、印度和英国也提出或正在研究空天飞机     

美国高超声速涡轮基组合循环发动机的进展及分析

旨在为未来空天动力技术研究和产品研制提供参考与借鉴。综述了美国高超声速涡轮基组合循环(TBCC)发动机的进展,重点对与涡轮发动机有关的预研计划进行详细描述,如国家空天飞机(NASP)计划、高速推进评估(Hi SPA)计划、猎鹰组合循环发动机试验(Fa CET)计划等。总结与归纳了TBCC发动机的研究发展的特点:TBCC发动机一直是高超声速飞行器研究的关键技术;目前涡轮发动机的首选是现有涡轮发动机改进,未来可能选择正在预研的高速涡轮发动机或自适应发动机;冲压发动机和模态转换技术已经取得明显进展,但还需长期深入验证。     

氢在超音速气流中的燃烧过程

氢燃料超音速燃烧冲压发动机(简称超燃冲压)为主体的吸气式组合动力装置,已被证明是空天飞机推进器的最佳方案[1]。因而研究氢在超音速气流中的燃烧过程是一个重要的课题。国外近年来进行了大量的有关理论与实验研究工作[2、3],但大多数的研究停留在氢处于静止与等压状态下的反应过程。在超燃燃烧室中的实际燃烧过程,由于不同的燃烧室进口气流状态,大体有以下三种基本类型:扩散型燃烧、扩散动力型燃烧、动力型燃烧。      

美空军将试飞小型空天飞机

美空军将在今秋对小型空天飞机进行有限的试飞,验证未来空天无人机的自主着陆能力。这种85%比例的无动力飞行器正由波音北美(BNA)公司按一个为期一年、合同费为530万美元的技术发展和验证项目制造,这个项目由设在卡特兰空军基地的新成立的军用航天飞机项目办公室管理。 若干技术发展工作也在并行地进行,它们由美国空军的莱特和菲利普斯实验室管理。例如,小型空天飞机还涉及BNA公司用高温固化的复合材料制造一个中     

涡轮基组合动力技术发展分析

在高超声速推进系统中,涡轮基组合动力装置凭借宽广的飞行范围和良好的比冲性能,成为临近空间飞行器的主要候 选动力装置。历经几十年发展,其在关键技术方面取得了诸多突破,目前正向着工程研制方向迈进。通过对国外TBCC动力技术 的发展路径、技术特点、研制经验进行系统分析,认为TBCC动力技术研究主要围绕高速涡轮发动机、冲压发动机以及组合循环发 动机的技术验证开展。用于TBCC动力的涡轮发动机首选是现有发动机的改进,未来可能在继承涡轮发动机先进技术的基础上, 针对高马赫数任务场景等特点进行适应性设计,发展高速涡轮发动机;冲压发动机技术进展显著,但还需向大尺寸方向发展;模态 转换技术虽然取得一定突破,但还需深入验证。基于未来临近空间飞行器的需求,立足于现有技术基础和可预见的技术方向,分 析提出了TBCC动力技术发展建议：提前开展关键技术预研、基于现有资源发展演示验证平台及进行基于技术发展需求的飞发协 同设计。     

从蓝色天空进入黑色太空美国空军将发射第一架无人空天飞机验证机X-37B

在等待了50年之后,今年年底美国空军准备用“宇宙神”V运载火箭将首架可以在轨飞行,执行侦察、部署卫星等任务的军用无人空天飞机验证机送入地球轨道。     

科技信息

“三角剪”(Delta Clipper)是可望在本世纪末单级入轨、重复使用的新型火箭运载器,它由美国麦道空间系统公司负责研制,其发射成本和发射准备时间均大大优于“国家空天飞机”(NASP)和先进发射系