冲压发动机在其他天体大气层中的应用

冲压发动机的比冲远高于火箭发动机,因此,冲压发动机或超音燃烧冲压发动机在未来空间运输系统的研究中正在得到重视.Wolf,D.M.提出了冲压发动机应用于太阳系某些天体大气中的可能性.     

未来的先进动力装置

30年后,宇航员驾驶核聚变动力的宇宙飞船以3个月就可以绕火星往返一次.稍后,将会发射第一艘以反物质驱动的可飞行50年的探测器.这是NASA先进推进研究计划中的两个雄心勃勃的设想,并由一个授命从事发展21世纪推进概念的小组在研究.NASA的计划人员和工程技术人员一致认为,未来的许多宇宙飞行任务,包括载人的火星飞行,化学火箭是不能胜任的.化学推进存在的主要问题,一是太重,二是能量低.化学推进剂的比冲(推进剂排气速度的衡量尺度)约4.5km/s,最大极限约8km/s.     

固体燃料冲压火箭中硼燃烧的改善

由于硼具有很高的质量燃烧热和容积燃烧热,所以硼是冲压火箭燃气发生器的非常有潜力的固体燃料成分.但是,长期以来,由于硼及其氧化物有高的蒸发温度,使其在低压中的燃烧效率不高,从而限制了硼的实际应用.为解决硼粒子在冲压火箭燃烧室中的燃烧问题,已经提出过两种方法,一种是“化学”方法,即在燃料中加入添加剂(氟、氯,…)或金属(铝、镁、鋯,…);另一种是物理方法,即设计合理的喷射装置和燃烧室.本文便是采用后者来提高硼粒子的燃烧效率.     

固体燃料冲压发动机中的温度和浓度测量

在采用直接加热器预热来流空气的固体燃料冲压发动机燃料室中进行了固体燃料燃烧的研究.燃料是聚丁烯(PE)和HTPB(以PE为主).利用H_2和O_2的燃烧预热空气.为较好地弄清燃烧过程,采用热电偶和燃气色谱技术,测出整个燃烧室的温度和浓度分布.在燃烧室的轴向和径向位置上进行测量,其中包括火焰稳定器的回流区和补燃室中的测量.研究了不同混合比、进气温度和流量的影响,讨论了火焰位置、湍流混合和燃烧效率等问题.