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推进技术2026年第01期:两级火箭RBCC发动机地面零速引射模态性能影响规律

来源:期刊VIP网 时间:


作者:叶进颖;林翔宇;张正泽;孟彤;聂韶;刘冰;秦飞;魏祥庚;

单位:西北工业大学固体推进全国重点实验室;

摘要:地面零速起飞是火箭基组合循环(Rocket-Based Combined Cycle,RBCC)发动机引射模态的关键环节。此时,飞行器质量最大,以往单级火箭的工作模式难以满足起飞阶段的推力要求。由此本文提出一种具有两级火箭的发动机构型,通过数值模拟的方法研究了火箭的工作参数对RBCC发动机零速起飞阶段的影响规律。结果表明:一级火箭室压保持5 MPa,一级火箭总流量保持0.4 kg/s工作时,引射比最大,引射空气流量相比一级火箭总流量0.2 kg/s工况提升了30%;引射比随着一级火箭室压的升高而增大,一级火箭室压为20 MPa时,引射比和比冲性能分别提升19%和26%,但室压为20 MPa时相比于火箭室压为10 MPa,引射比只提高约2%,但设计制造难度大大提高;二级火箭节流比降低,导致发动机比冲降低,节流比增加,则会降低引射空气流量,增大节流比的同时增加火箭喷管的扩张比,将会大幅度提升发动机比冲性能。本文针对两级火箭的RBCC发动机构型,获得了火箭与冲压流道的匹配规律,为后续两级火箭RBCC发动机引射模态的方案设计提供帮助。

关键词:RBCC发动机;;两级火箭;;零速起飞;;引射比;;数值模拟

基金资助:国家自然科学基金(52202482)~~