RBCC发动机纯火箭模态性能特性仿真研究

1

作者 凌文辉 韦宝禧 +2 位作者 侯金丽 姚达豪 罗飞腾 《航空动力学报》 北大核心 2025年第5期406-420,共15页

为掌握火箭基组合循环(RBCC)发动机的纯火箭模态性能特性及影响因素,设计构建了中心火箭布局的全轴对称特征RBCC发动机基准流道,以及相同设计膨胀比的半轴对称斜切喷管构型RBCC发动机、连续扩张喷管构型火箭发动机流道,开展了不同推力... 为掌握火箭基组合循环(RBCC)发动机的纯火箭模态性能特性及影响因素,设计构建了中心火箭布局的全轴对称特征RBCC发动机基准流道,以及相同设计膨胀比的半轴对称斜切喷管构型RBCC发动机、连续扩张喷管构型火箭发动机流道,开展了不同推力室室压条件下纯火箭模态三维膨胀流场仿真,获得了不同喷管构型、二次流、火箭推进剂方案下纯火箭模态内流工作特性、推力比冲性能特性。结果表明:纯火箭模态时非理想连续膨胀流动状态导致比冲性能损失,比冲效率在80%以下;大突扩膨胀后产生的强激波总压损失是性能下降的主要机制,全轴对称喷管构型相对于连续扩张喷管时比冲效率下降约8%,半轴对称斜切喷管可以减小膨胀总压损失,提高比冲效率;引入二次流可以调整膨胀-压缩波系结构以减小总压损失,提高二次流总温有利于提升整体性能。 展开更多

关键词 火箭基组合循环(rbcc)发动机 纯火箭模态 斜切喷管 比冲效率 三维流场仿真

原文传递

RBCC组合循环推进系统研究现状和进展 被引量：27

2

作者 刘洋 何国强 +2 位作者 刘佩进 李江 吕翔 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期288-293,共6页

对火箭基组合循环(RBCC)推进系统的国内外研究现状和进展进行了详细综述。着重通过美国对RBCC推进系统的研究历程和最近的进展动态进行了总结,阐述了不同时期研究计划的重点和所取得的研究成果。介绍了欧洲航天局、法国、日本和韩国等... 对火箭基组合循环(RBCC)推进系统的国内外研究现状和进展进行了详细综述。着重通过美国对RBCC推进系统的研究历程和最近的进展动态进行了总结,阐述了不同时期研究计划的重点和所取得的研究成果。介绍了欧洲航天局、法国、日本和韩国等国家的研究现状和进展,并详细论述了国内在RBCC推进系统方面的研究现状和最新进展,最后进行了总结,分析了RBCC研究过程中的难点和国外在该方面的一些经验教训,提出了需要重视和亟待解决的若干问题以及RBCC研制过程存在的关键技术,对国内在RBCC组合循环推进系统方面研究思路提出了建议。 展开更多

关键词 可重复使用航天器 吸气式发动机 火箭基组合循环(rbcc)

在线阅读 下载PDF 职称材料

某RBCC样机进气道的设计与数值模拟 被引量：10

3

作者 石磊 何国强 +2 位作者 秦飞 刘佩进 刘晓伟 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1801-1807,共7页

针对某包含引射、亚燃两模态（马赫数为0～4．0）的支板式火箭基组合循环（rocket based combinedcycle）发动机地面集成试验，设计了样机用带支板的二元进气道．数值模拟对比分析了在亚燃模态下进气道加入支板前后的性能以及流道内的... 针对某包含引射、亚燃两模态（马赫数为0～4．0）的支板式火箭基组合循环（rocket based combinedcycle）发动机地面集成试验，设计了样机用带支板的二元进气道．数值模拟对比分析了在亚燃模态下进气道加入支板前后的性能以及流道内的流动情况，验证了设计的合理性，并且给出了支板位置以及构型的改变引起RBCC发动机进气道性能变化的规律和优化设计结果． 展开更多

关键词 支板式火箭基组合循环 二元进气道 支板 设计 数值模拟

原文传递

RBCC发动机亚燃模态一次火箭引导燃烧的实验 被引量：12

4

作者 徐朝启 何国强 +2 位作者 刘佩进 秦飞 潘科玮 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期567-572,共6页

针对使用液体煤油燃料(JP-10)的火箭基组合动力循环(RBCC)发动机在亚燃模态下使用一次火箭作为引导的燃烧组织开展了实验研究.实验在低来流总温条件下,使用小流量一次火箭羽流作为引导火焰可以实现液体煤油的可靠点火和稳定燃烧,并在扩... 针对使用液体煤油燃料(JP-10)的火箭基组合动力循环(RBCC)发动机在亚燃模态下使用一次火箭作为引导的燃烧组织开展了实验研究.实验在低来流总温条件下,使用小流量一次火箭羽流作为引导火焰可以实现液体煤油的可靠点火和稳定燃烧,并在扩张燃烧室中实现"热力壅塞",从而完成RBCC发动机亚燃模态的高效燃烧.在目前发动机燃烧室构型下,通过一系列的发动机壁面压力分布曲线和推力增益的比较,研究了凹腔,支板及壁面喷注位置对发动机性能的影响.实验的结果表明:在一次火箭的下游使用支板喷注器可以使得燃料较容易的分布在主流中,并且在一次火焰羽流的引导下可以实现稳定高效的燃烧.支板喷注器的位置对于发动机的性能有很大的影响,在凹腔前壁面横向喷注燃料,有利于RBCC发动机燃烧性能的提升.为了获得较优的发动机亚燃模态性能,需要进一步对燃料的喷注策略开展优化研究. 展开更多

关键词 火箭基组合动力循环(rbcc) 亚燃模态 引导燃烧 一次火箭 发动机性能

原文传递

RBCC发动机性能分析模型改进方法研究 被引量：9

5

作者 吕翔 何国强 +2 位作者 刘佩进 秦飞 刘洋 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期387-390,共4页

对已有RBCC发动机性能分析模型的改进方法进行了研究。采用最小吉布斯自由能法,建立了一次火箭燃烧室热力计算模型,并采用冻结流假设进行喷管热力计算;针对以H2O2(L)/JP-10(L)为推进剂的一次火箭进行了热力计算,并与CEA和CHEMKIN等化学... 对已有RBCC发动机性能分析模型的改进方法进行了研究。采用最小吉布斯自由能法,建立了一次火箭燃烧室热力计算模型,并采用冻结流假设进行喷管热力计算;针对以H2O2(L)/JP-10(L)为推进剂的一次火箭进行了热力计算,并与CEA和CHEMKIN等化学热力学软件计算结果进行了对比校验,验证了所建模型计算结果的准确性。建立了采用CFD软件求解二维Euler方程的后体性能分析方法,并基于CFD软件提供的接口函数和PYTHON脚本技术设计了后体自动性能分析流程,自主实现了后体流场分析过程的几何造型、网格划分、边界定义、CFD求解器设置、CFD方程求解及性能参数计算。 展开更多

关键词 火箭基组合循环 性能分析 热力计算 数值计算

在线阅读 下载PDF 职称材料

RBCC火箭引射模态热力壅塞研究 被引量：10

6

作者 吕翔 何国强 +1 位作者 刘佩进 李宇飞 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期563-568,共6页

运用理论分析和实验研究相结合的方法对火箭引射模态下实现热力壅塞进行了研究.建立了用于实现热力壅塞可行性分析的理论模型,分析了燃烧室通道面积变化规律、加热方案、一次火箭与二次流掺混后的气流参数等对实现热力壅塞的影响,提出... 运用理论分析和实验研究相结合的方法对火箭引射模态下实现热力壅塞进行了研究.建立了用于实现热力壅塞可行性分析的理论模型,分析了燃烧室通道面积变化规律、加热方案、一次火箭与二次流掺混后的气流参数等对实现热力壅塞的影响,提出了判别能否实现热力壅塞的临界马赫数准则.理论计算和实验研究结果表明,碳氢燃料发动机在地面静止状态下难以实现热力壅塞,在一定飞行状态下可以实现热力壅塞.通过地面直连实验实现了来流马赫数为1.2条件下的热力壅塞及其主动控制,壅塞位置的调节范围达到了燃烧室长度的1/4. 展开更多

关键词 航空 航天推进系统 火箭基组合循环 火箭引射模态 热力雍塞

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于RBCC的天地往返运载器动力方案研究 被引量：10

7

作者 詹浩 孙得川 邓阳平 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期354-357,共4页

基于火箭基组合循环发动机(RBCC)的结构组成、工作过程和特点,结合某吸气式重复使用天地往返运载器所提出的动力需求,分析了采用RBCC组合循环发动机作为该运载器动力方案的可行性和动力系统指标,设计并计算了RBCC组合循环发动机在各个... 基于火箭基组合循环发动机(RBCC)的结构组成、工作过程和特点,结合某吸气式重复使用天地往返运载器所提出的动力需求,分析了采用RBCC组合循环发动机作为该运载器动力方案的可行性和动力系统指标,设计并计算了RBCC组合循环发动机在各个工作模态下的性能参数。针对相同的运载器使用要求,采用相同的总体和气动力参数,通过飞行弹道仿真,计算和比较了采用RBCC发动机和纯火箭发动机两种动力方案的天地往返运载器方案。研究结果表明,相对于纯火箭动力,采用RBCC动力能明显减小运载器的燃料消耗,并增大其航程。 展开更多

关键词 火箭基组合循环发动机 天地往返运载器 弹道

在线阅读 下载PDF 职称材料

以RBCC为动力的巡航飞行器轨迹与质量分析 被引量：8

8

作者 王厚庆 何国强 +1 位作者 刘佩进 吕翔 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期774-777,共4页

巡航飞行器正向着远程、高超声速巡航、高弹道的方向发展,RBCC(火箭基组合循环)推进系统是此类巡航飞行器的潜在动力。文中建立了以RBCC为动力的巡航飞行器的飞行轨迹和质量分析数学模型,并针对特定技术参数要求的巡航飞行器进行了求解... 巡航飞行器正向着远程、高超声速巡航、高弹道的方向发展,RBCC(火箭基组合循环)推进系统是此类巡航飞行器的潜在动力。文中建立了以RBCC为动力的巡航飞行器的飞行轨迹和质量分析数学模型,并针对特定技术参数要求的巡航飞行器进行了求解,考虑了飞行动压和过载的限制。结果表明,当惰性质量系数有效地控制在一定范围之内时,RBCC发动机作为巡航飞行器推进系统是可行的,且飞行器具有良好的总体性能,同时有效载荷会随着惰性质量系数的减小而增加。 展开更多

关键词 rbcc 轨迹分析 质量分析 情性质量系数

在线阅读 下载PDF 职称材料

RBCC推进系统总体设计要求评估方法研究 被引量：6

9

作者 吕翔 何国强 +2 位作者 刘佩进 李江 刘洋 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期1583-1588,共6页

为了适应以RBCC为动力的飞行器的总体发展需求,对RBCC推进系统总体设计要求评估方法进行了研究。分别提出了RBCC飞行器总体设计和推进系统总体设计结构矩阵,并分析了其应用范围以及对RBCC推进系统总体设计的指导作用。建立了发动机推力... 为了适应以RBCC为动力的飞行器的总体发展需求,对RBCC推进系统总体设计要求评估方法进行了研究。分别提出了RBCC飞行器总体设计和推进系统总体设计结构矩阵,并分析了其应用范围以及对RBCC推进系统总体设计的指导作用。建立了发动机推力性能设计要求、推进剂质量需求和推进剂冷却性能需求的理论分析方法,实现了RBCC推进系统总体设计要求评估模型,并对空中载机发射的RBCC巡航飞行器进行了推进系统总体设计要求分析。 展开更多

关键词 火箭基组合循环(rbcc) 总体设计 高超声速飞行器

在线阅读 下载PDF 职称材料

RBCC引射/亚燃模态过渡点选择 被引量：8

10

作者 刘洋 何国强 +1 位作者 刘佩进 吕翔 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期500-505,共6页

以RBCC推进系统为动力的飞行器设计流程出发，建立了考虑发动机工作的限制条件的引射和亚燃模态性能评估方法，研究了不同燃料条件下发动机引射和亚燃模态下比冲和推力系数随飞行弹道的变化规律，提出了基于比冲最优、推力变化最小的模... 以RBCC推进系统为动力的飞行器设计流程出发，建立了考虑发动机工作的限制条件的引射和亚燃模态性能评估方法，研究了不同燃料条件下发动机引射和亚燃模态下比冲和推力系数随飞行弹道的变化规律，提出了基于比冲最优、推力变化最小的模态过渡点选择方法；结合某一具体飞行任务的典型弹道，获得了在飞行马赫数为2．6±0．1、飞行高度为11．7—12．9km范围内进行引射／亚燃模态过渡最佳的结论。 展开更多

关键词 火箭基组合循环(rbcc) 引射模态 亚燃模态 模态过渡

在线阅读 下载PDF 职称材料

RBCC发动机性能分析方法研究 被引量：11

11

作者 吕翔 刘佩进 何国强 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期120-123,共4页

通过进行前体的边界层效应修正、采用有限化学反应速率模型和中心差分形式的Mac Cormack格式,求解燃烧室性能分析模型方程,以及采用灵活的发动机性能计算方法等,建立了较为完善的RBCC发动机性能分析模型及软件,并进行了软件应用研究。... 通过进行前体的边界层效应修正、采用有限化学反应速率模型和中心差分形式的Mac Cormack格式,求解燃烧室性能分析模型方程,以及采用灵活的发动机性能计算方法等,建立了较为完善的RBCC发动机性能分析模型及软件,并进行了软件应用研究。分别采用二维CFD计算和试验结果对该模型进行了校验,其相对误差小于10%。结果表明,该软件适用于RBCC发动机性能分析。 展开更多

关键词 火箭基组合循环(rbcc) 性能分析 高超音速飞行器

在线阅读 下载PDF 职称材料

RBCC发动机燃料喷注位置变化对混合燃烧模式燃烧的影响 被引量：5

12

作者 潘科玮 何国强 +2 位作者 刘佩进 秦飞 杨斌 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1900-1906,共7页

为了研究混合燃烧模式下燃料喷注位置对燃烧的影响,通过数值模拟的方法,研究了喷注位置变化时,流道组分质量分数分布、高温放热区域及流道压强分布的变化规律.结果表明,混合燃烧模式中,喷注位置变化对燃烧流场影响很大.在燃烧室中,燃料... 为了研究混合燃烧模式下燃料喷注位置对燃烧的影响,通过数值模拟的方法,研究了喷注位置变化时,流道组分质量分数分布、高温放热区域及流道压强分布的变化规律.结果表明,混合燃烧模式中,喷注位置变化对燃烧流场影响很大.在燃烧室中,燃料喷注位置靠前能给燃烧带来帮助,提高燃料与二次来流的掺混能力,并且由于燃料与一次火箭高温羽流相互掺混等影响提前,加快燃料的雾化蒸发,促进燃烧流场的火焰传播,减少煤油点火延迟时间,提高了燃烧效率.因此为了提高混合燃烧模式下的燃烧性能,应尽可能选择燃烧室前端位置进行燃料喷注. 展开更多

关键词 火箭基组合动力循环(rbcc)发动机 喷注位置 燃烧 煤油 数值模拟

原文传递

RBCC发动机性能快速分析方法改进和验证 被引量：3

13

作者 张时空 刘佩进 +3 位作者 吕翔 秦飞 潘科玮 汤祥 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期468-473,共6页

对火箭基组合循环(RBCC)发动机一维性能分析模型进行了改进,主要改进包括基于实验结果辨识出主火箭与二次燃料加质分布函数的关键参数;考虑了凹腔和支板等复杂构型对流道横截面积的影响;考虑了多组燃料喷注位置对发动机性能的影响。采... 对火箭基组合循环(RBCC)发动机一维性能分析模型进行了改进,主要改进包括基于实验结果辨识出主火箭与二次燃料加质分布函数的关键参数;考虑了凹腔和支板等复杂构型对流道横截面积的影响;考虑了多组燃料喷注位置对发动机性能的影响。采用地面直连实验和经过实验校验的CFD结果对改进的一维程序进行了充分验证。结果表明,改进后的性能分析模型可快速计算发动机性能,能体现出凹腔、支板等复杂构型和多点燃料喷注对流道内参数分布和发动机性能的影响;可预估热力喉道位置,与CFD结果的最大相对误差为燃烧室长度的13%;与实验相比,亚燃模态流道压强积分的最大相对误差为6.3%;与CFD相比,引射和亚燃模态下推力最大相对误差5.9%,超燃模态下推力最大相对误差7.7%。 展开更多

关键词 火箭基组合动力循环（rbcc） 性能分析 数值计算 实验

在线阅读 下载PDF 职称材料

RBCC引射模态准一维性能分析模型 被引量：6

14

作者 吕翔 何国强 刘佩进 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期529-531,541,共4页

基于准一维非稳态流动方程建立了RBCC引射模态性能分析模型，充分考虑壁面摩擦、有限速率化学反应和质量添加等因素。模型采用MacCormack格式求解，很好的解决了计算引射比、考虑环境压强等问题。与实验结果的对比表明，本模型计算结果... 基于准一维非稳态流动方程建立了RBCC引射模态性能分析模型，充分考虑壁面摩擦、有限速率化学反应和质量添加等因素。模型采用MacCormack格式求解，很好的解决了计算引射比、考虑环境压强等问题。与实验结果的对比表明，本模型计算结果的相对误差为5％～9％，发动机内的压强分布与实验结果基本一致，本模型可用于RBCC引射模态性能分析。 展开更多

关键词 火箭基组合循环发动机 引射模态 性能分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

多模态RBCC主火箭混合比对引射流动燃烧影响 被引量：5

15

作者 林彬彬 潘宏亮 +2 位作者 叶进颖 邹祥瑞 王超月 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期804-810,共7页

针对宽范围飞行的二元中心支板式构型,采用发动机与飞行器前后体集成的全流道数值模拟计算方法,研究了主火箭混合比对RBCC引射模态超声速飞行阶段燃烧室流动燃烧及发动机性能的影响。结果表明,主火箭混合比为2.4无二次燃料喷注时,燃烧... 针对宽范围飞行的二元中心支板式构型,采用发动机与飞行器前后体集成的全流道数值模拟计算方法,研究了主火箭混合比对RBCC引射模态超声速飞行阶段燃烧室流动燃烧及发动机性能的影响。结果表明,主火箭混合比为2.4无二次燃料喷注时,燃烧室出口气流平均总温最高,恰当比和贫燃主火箭可通过二次燃烧组织获得高于主火箭富燃工作情况下的总温,主火箭混合比影响主火箭射流温度,并通过与引射空气的掺混燃烧,与二次燃烧共同决定着燃烧室内的释热区间和压强分布情况,进而影响引射比及发动机性能;引射比随混合比的增大而增大,Ma=1.5、2时,引射比最大相差比例可达77.3%和109.0%,二次燃烧组织使得燃烧室下游压强迅速升高并前传,导致引射比迅速降低,主火箭混合比仍对引射比产生重要影响;在以亚燃和超燃模态为设计重点的受限流道内,主火箭恰当比工作可兼顾主火箭推力及燃烧室推力,进而获得更高的发动机性能,Ma=1.5、2时,推力增益分别达到22.0%和36.6%,发动机比冲分别为3 696 N·s/kg和4 136 N·s/kg,主火箭混合比对提升引射模态超声速段引射比及发动机性能具有重要影响。 展开更多

关键词 火箭冲压组合动力循环(rbcc) 引射模态 主火箭 混合比 引射比

在线阅读 下载PDF 职称材料

以RBCC为动力的巡航飞行器有效载荷质量敏感性分析 被引量：4

16

作者 王厚庆 何国强 刘佩进 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期87-89,93,共4页

基于飞行轨迹及质量分析数学模型,对以RBCC为动力的巡航飞行器有效载荷的敏感性进行了分析,主要考虑了发动机比冲、发射马赫数、发射高度、模态转换点(转换马赫数)及惰性质量系数等对有效载荷质量的影响。分析结果表明,提高发射马赫数... 基于飞行轨迹及质量分析数学模型,对以RBCC为动力的巡航飞行器有效载荷的敏感性进行了分析,主要考虑了发动机比冲、发射马赫数、发射高度、模态转换点(转换马赫数)及惰性质量系数等对有效载荷质量的影响。分析结果表明,提高发射马赫数和发射高度、增加发动机比冲、降低模态转换马赫数及飞行器惰性质量系数有利于提高巡航飞行器的有效载荷质量。其中有效载荷质量对惰性质量系数最敏感,当惰性质量系数分别减小7.3%和增大7.3%时,有效载荷质量的增大量和减小量将分别达到58%和103.7%。 展开更多

关键词 火箭基组合循环 有效载荷质量 惰性质量系数 敏感性分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

燃料喷注位置对于RBCC超燃模态性能的影响 被引量：2

17

作者 张时空 李江 +3 位作者 秦飞 魏祥庚 叶进颖 汤祥 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期798-803,共6页

为实现二元结构火箭基组合循环(RBCC)发动机在超燃模态下较优的工作性能,开展了数值模拟研究。使用二阶TVD格式差分算法,结合十二步乙烯简化动力学模型,分析了RBCC超燃模态下的冷热态流场,评定燃料喷注位置对发动机性能的影响。数值模... 为实现二元结构火箭基组合循环(RBCC)发动机在超燃模态下较优的工作性能,开展了数值模拟研究。使用二阶TVD格式差分算法,结合十二步乙烯简化动力学模型,分析了RBCC超燃模态下的冷热态流场,评定燃料喷注位置对发动机性能的影响。数值模拟结果表明,支板火箭关闭情况下,乙烯燃料RBCC发动机可在流道内组织燃烧、建立室压;将燃料在支板与凹腔中间靠上游位置喷注,可获得较好的发动机总体性能,此时发动机内推力增益可达9%以上;支板火箭底部的高温低速回流区有助于维持燃料高效燃烧释热。 展开更多

关键词 火箭基组合动力循环(rbcc) 超燃模态 数值模拟 燃烧性能 回流区

在线阅读 下载PDF 职称材料

几何高度对RBCC发动机超声速侧压式进气道起动性能的影响 被引量：3

18

作者 刘晓伟 何国强 刘佩进 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1799-1804,共6页

对两类典型的侧压式进气道在来流Ma=1.5~5.0范围内的起动性能开展数值模拟研究,研究了几何高度对进气道性能的影响.研究发现：不同高度的进气道起动过程所表现出来的流场特征差别较大,对于合适的高度,进气道未起动时的性能大为改善,起... 对两类典型的侧压式进气道在来流Ma=1.5~5.0范围内的起动性能开展数值模拟研究,研究了几何高度对进气道性能的影响.研究发现：不同高度的进气道起动过程所表现出来的流场特征差别较大,对于合适的高度,进气道未起动时的性能大为改善,起动过程的性能变化趋于平缓,起动马赫数较小（存在最小值）,此时进气道具有较好的起动性能并能在来流马赫数小于自起动马赫数时较好工作. 展开更多

关键词 rbcc(火箭基组合循环)发动机 侧压式进气道 进气道起动 数值模拟 起动性能

原文传递

RBCC进气道双流道变几何方案研究 被引量：2

19

作者 刘晓伟 李永洲 +1 位作者 张蒙正 吕奇伟 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期2659-2664,共6页

提出了一种基于双流道变几何的二元进气道设计方案:通过下流道的开关,实现进气道压缩角和收缩比的调节,使得进气道能够适应更宽的工作范围,并能兼顾与飞行器和燃烧室的一体化设计.研究表明:该方案可在保证原有双模态冲压发动机进气道高... 提出了一种基于双流道变几何的二元进气道设计方案:通过下流道的开关,实现进气道压缩角和收缩比的调节,使得进气道能够适应更宽的工作范围,并能兼顾与飞行器和燃烧室的一体化设计.研究表明:该方案可在保证原有双模态冲压发动机进气道高来流马赫数性能不变的前提下,将自起动马赫数降至引射/亚燃模态过渡点附近,该方案自起动马赫数为2.8;低来流马赫数时进气道具有较高的流量系数(来流马赫数为3.0时达到0.62)、较高的总压恢复系数(来流马赫数为3.0时达到0.79)和较低的阻力(低来流马赫数时降低了30%多). 展开更多

关键词 火箭基组合循环(rbcc)发动机 变几何进气道 双流道 进气道起动 马赫数

原文传递

基于混沌多项式的RBCC飞行器上升段鲁棒轨迹快速优化 被引量：10

20

作者 闫循良 王培臣 +2 位作者 王舒眉 杨宇轩 王宽 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第21期299-316,共18页

针对火箭基组合循环(RBCC)高超声速飞行器上升段轨迹设计所具有的动力系统工作模态复杂、推力与飞行状态存在强耦合、模型强非线性、存在多种复杂约束限制和参数不确定性因素影响等典型特征,提出了一种基于非嵌入式混沌多项式、高斯求... 针对火箭基组合循环(RBCC)高超声速飞行器上升段轨迹设计所具有的动力系统工作模态复杂、推力与飞行状态存在强耦合、模型强非线性、存在多种复杂约束限制和参数不确定性因素影响等典型特征,提出了一种基于非嵌入式混沌多项式、高斯求积法和序列凸优化的RBCC动力上升段鲁棒轨迹优化方法,以提高轨迹的抗干扰能力和过程可靠性。首先,构建了考虑参数不确定性的RBCC高超声速上升段鲁棒轨迹优化模型,并设计了基于高斯求积与非嵌入式混沌多项式的不确定性量化传播算法,从而将其转化为维数扩展的确定性轨迹优化问题;随后,基于凸优化理论对该问题进行凸化和离散,设计了一种基于序列凸优化算法的轨迹优化求解策略,以实现对该高维确定性问题的快速求解。某空基投放上升轨迹优化结果表明,基于所构建模型和轨迹优化方法可以有效地完成RBCC高超声速飞行器上升段鲁棒轨迹优化,优化结果符合RBCC动力系统工作特点;与传统确定性轨迹优化算法相比,所提方法能够有效降低随机干扰对上升段轨迹的影响,从而提升轨迹的可靠性与鲁棒性。 展开更多

关键词 火箭基组合循环(rbcc) 高超声速飞行器 上升段轨迹 鲁棒优化 不确定性 非嵌入式混沌多项式 高斯求积策略 凸优化

原文传递