RBCC推进系统主火箭发动机气氧/煤油推力室研究 被引量：6

1

作者 刘永兴 王魁 曹再勇 《火箭推进》 CAS 2009年第6期23-26,共4页

为满足RBCC推进系统主火箭发动机对气氧/煤油推力室的要求,对其进行了高燃烧室压力和温度、大范围变工况工作研究。气氧/煤油推力室喷注器采用中心区气液双组元内混式喷嘴和边区直流喷嘴结合结构,身部采用夹层冷却结构。通过对推力室气... 为满足RBCC推进系统主火箭发动机对气氧/煤油推力室的要求,对其进行了高燃烧室压力和温度、大范围变工况工作研究。气氧/煤油推力室喷注器采用中心区气液双组元内混式喷嘴和边区直流喷嘴结合结构,身部采用夹层冷却结构。通过对推力室气氧/煤油推进剂的点火及雾化混合技术、推力室喷注器及身部冷却设计技术、推力室的点火启动、稳态工作等关键技术的研究表明,推力室在室压3MPa、5MPa工况下可稳定燃烧。额定推力650N的气氧/煤油推力室方案可靠、点火工作正常,可以满足大范围变工况稳定工作要求。 展开更多

关键词 RBCC 火箭发动机 气氧/煤油 推力室

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运载火箭气氧/煤油姿控发动机技术研究 被引量：6

2

作者 王爱玲 林庆国 吴建军 《上海航天》 北大核心 2006年第5期6-11,共6页

为实现空间推进系统的无毒、无污染、低成本、高性能和高可靠性,在国内首次研制了运载火箭辅助动力系统气氧/煤油发动机。以推力150 N的气氧/煤油发动机为研究对象,给出了点火、喷注器及身部冷却、阀门等的设计方案。介绍了研制中突破... 为实现空间推进系统的无毒、无污染、低成本、高性能和高可靠性,在国内首次研制了运载火箭辅助动力系统气氧/煤油发动机。以推力150 N的气氧/煤油发动机为研究对象,给出了点火、喷注器及身部冷却、阀门等的设计方案。介绍了研制中突破的小姿控发动机电脉冲点火器、气/液组合的有效混合、发动机稳态工作时的烧蚀,以及高空真空点火等关键技术。计算了气液两相流稳态燃烧流场并进行了氧化剂路气流试验。地面热试车和高空模拟热试车的结果表明,电脉冲点火器可实现发动机的可靠点火,采用同轴离心式内混合喷注、铌合金液膜辐射冷却方案的该气氧/煤油发动机真空比冲可达2 800 N.s/kg,脉冲工作大于3 000次,但真空中发动机的冷却仍需进一步研究。 展开更多

关键词 运载火箭 姿控发动机 无毒推进剂 气氧/煤油 电脉冲点火器 烧蚀

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气氧/煤油发动机电点火技术研究 被引量：5

3

作者 王爱玲 吴建军 《上海航天》 北大核心 2006年第6期14-17,共4页

根据姿控发动机小结构、多脉冲、快响应的工作特点,研制了国内创新的150 N姿控发动机电脉冲点火技术,为无毒、无污染、高性能、低成本的气氧/煤油非自燃推进剂发动机奠定了基础。给出了航天电脉冲点火器的参数、设计方案和工作原理。地... 根据姿控发动机小结构、多脉冲、快响应的工作特点,研制了国内创新的150 N姿控发动机电脉冲点火技术,为无毒、无污染、高性能、低成本的气氧/煤油非自燃推进剂发动机奠定了基础。给出了航天电脉冲点火器的参数、设计方案和工作原理。地面和模拟真空环境热试车结果表明,气氧/煤油发动机采用电脉冲点火技术方案可行,地面及高空环境中均能可靠点火。150 N气氧/煤油发动机真空比冲可达2 800 N.s/kg,脉冲工作次数大于3 000次,并有较强的脉冲工作潜力。电磁兼容性试验显示,电脉冲点火发动机与箭上控制系统具有较好的电磁兼容性。 展开更多

关键词 姿控发动机 气氧/煤油 电脉冲点火器 火花塞 贮能器 地面热试车 模拟真空环境热试车

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RBCC引射火箭燃烧室设计及试验研究 被引量：4

4

作者 朱韶华 田亮 +3 位作者 刘亚冰 侯金丽 李轩 徐旭 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1378-1386,共9页

为了满足RBCC推进系统需求,进行了气氧/煤油引射火箭燃烧室的设计和试验研究。燃烧室室压为2MPa,氧燃比为1.6,火箭流量在95~285g/s范围内变化。通过火箭单独的冷、热态试验,对其流量控制、点火、喷注及面板和身部热防护进行了考核验证,... 为了满足RBCC推进系统需求,进行了气氧/煤油引射火箭燃烧室的设计和试验研究。燃烧室室压为2MPa,氧燃比为1.6,火箭流量在95~285g/s范围内变化。通过火箭单独的冷、热态试验,对其流量控制、点火、喷注及面板和身部热防护进行了考核验证,均得到了较满意的结果。在此基础上研究了RBCC联试中火箭燃烧室的工作性能,试验结果表明:燃烧室的特征速度燃烧效率能达到88%~98%,且受到流量、氧燃比、动量通量比和喷注压降的影响较大,在适合的范围内选取大的动量通量比和喷注压降,能得到更好的雾化、掺混及燃烧性能;气氧/煤油的内直外旋喷嘴构型在煤油压降仅为设计点的11%时,仍能通过有效的气动作用,获得88%以上的特征速度燃烧效率;点火器的吹除气在占到火箭流量5%时,会造成燃烧室3%的性能损失,需要在试验中进行控制并在性能计算时予以考虑。在对火箭单试和联试的比较中发现,联试中由于其特征长度长燃烧更充分,火箭得到了近7%的特征速度燃烧效率增长。 展开更多

关键词 火箭基组合循环 气氧/煤油 氧燃比

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轴棒法编织C/C复合材料的超声速火焰烧蚀性能 被引量：4

5

作者 王德文 杨月诚 査柏林 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期257-261,共5页

为了研究轴棒法编织、高压浸渍-碳化致密工艺(HPIC)及高温处理工艺制成的高密度的碳/碳(C/C)复合材料在火箭发动机中的烧蚀性能,使用气氧和煤油超声速(HVO)火焰对复合材料进行含铝工况烧蚀/侵蚀实验,烧蚀时间为30s;对比研究了复合材料... 为了研究轴棒法编织、高压浸渍-碳化致密工艺(HPIC)及高温处理工艺制成的高密度的碳/碳(C/C)复合材料在火箭发动机中的烧蚀性能,使用气氧和煤油超声速(HVO)火焰对复合材料进行含铝工况烧蚀/侵蚀实验,烧蚀时间为30s;对比研究了复合材料在有、无含铝粒子侵蚀时烧蚀性能的差别;分别用扫描电镜、微CT和表面能谱分析了不同工况烧蚀表面的形貌和成分。结果表明,在不同的烧蚀工况下,材料的表面粗糙度不同,微观形貌和烧蚀率也有很大差异;复合材料在无粒子侵蚀工况下的线烧蚀率和质量烧蚀率的平均值分别是0.0318mm/s和0.0319g/s,烧蚀表面呈竹笋状和毛絮状,热化学烧蚀起主导作用;有粒子侵蚀时的线烧蚀率和质量烧蚀率的平均值分别是0.0516mm/s和0.0353g/s,烧蚀表面呈钝竹笋状,纤维从根部断裂,热化学烧蚀和机械剥蚀同时起作用;在纤维和基体表面有Al2O3粒子沉积;含铝烧蚀/侵蚀的线烧蚀率是不含铝烧蚀的1.6倍,质量烧蚀率的1.1倍。在烧蚀区的内部,基体碳受热后开裂,而碳纤维与基体碳间的界面相受热后无明显变化。 展开更多

关键词 轴棒法 C/C复合材料 气氧/煤油 超声速火焰 烧蚀性能

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流量连续可调火箭发动机极度富燃燃烧特性 被引量：3

6

作者 成鹏 李清廉 +1 位作者 张新桥 康忠涛 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期12-18,共7页

以气氧/煤油作为推进剂对火箭发动机进行流量连续调节试验,研究火箭发动机连续变工况过程中的燃烧特性。火箭发动机通过可调气蚀文氏管连续调节煤油流量。试验在富燃工况（混合比0.405-0.690）下成功点火,并实现了混合比、燃气总流量连... 以气氧/煤油作为推进剂对火箭发动机进行流量连续调节试验,研究火箭发动机连续变工况过程中的燃烧特性。火箭发动机通过可调气蚀文氏管连续调节煤油流量。试验在富燃工况（混合比0.405-0.690）下成功点火,并实现了混合比、燃气总流量连续调节。试验发现流量连续调节过程中,当混合比小于0.535时,燃烧室压力随煤油流量减小而增大;当混合比大于0.535时,燃烧室压力随煤油流量减小而减小。同时,特征速度和燃烧效率随混合比增大而增大,并且混合比小于0.535时特征速度、燃烧效率增大的速率大于混合比大于0.535时的速率。研究表明推进剂流量与燃烧效率同时影响燃烧室压力。当混合比小于0.535时,燃烧效率的影响占优;混合比大于0.535时,推进剂流量影响占优。 展开更多

关键词 火箭基组合循环 火箭发动机 气氧/煤油 连续调节

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小推力发动机膜冷却工程算法研究 被引量：1

7

作者 马丁 张黎辉 《火箭推进》 CAS 2007年第2期20-25,共6页

为满足工程上对推力室内部传热流动分析的要求,应用分层流动理论,结合半经验传热和化学反应平衡模型,建立了分析小型液体火箭发动机推力室膜冷却的传热模型。以气氧/煤油发动机为例,初步实现了对定常情况下膜冷却过程的模拟。计算表明,... 为满足工程上对推力室内部传热流动分析的要求,应用分层流动理论,结合半经验传热和化学反应平衡模型,建立了分析小型液体火箭发动机推力室膜冷却的传热模型。以气氧/煤油发动机为例,初步实现了对定常情况下膜冷却过程的模拟。计算表明,冷却剂的质量分数,燃气的流动状态,喷注器尺寸等因素对冷却效果和发动机总体性能有重要影响。研究结果可为新一代小型液体火箭发动机的研制提供参考。 展开更多

关键词 气氧/煤油 小型液体火箭发动机 推力室 对流换热

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150 N气氧/煤油发动机涡流冷却技术试验 被引量：1

8

作者 王勇 巨乐 +1 位作者 杨伟东 洪流 《火箭推进》 CAS 2020年第3期26-32,共7页

为探索百牛量级姿控发动机采用气氧/煤油涡流冷却推力室的可行性,开展了涡流冷却技术的试验验证工作。在理论分析和数值仿真的基础上,完成了150 N气氧/煤油涡流冷却推力室设计。数值仿真结果表明:内旋流区域占燃烧室直径Dc的87.8%,燃烧... 为探索百牛量级姿控发动机采用气氧/煤油涡流冷却推力室的可行性,开展了涡流冷却技术的试验验证工作。在理论分析和数值仿真的基础上,完成了150 N气氧/煤油涡流冷却推力室设计。数值仿真结果表明:内旋流区域占燃烧室直径Dc的87.8%,燃烧化学反应发生在39%~81%Rc的环形区域。经热试考核,燃烧室点火可靠,工作稳定,燃烧效率达0.91;形成了有效的气膜冷却,壁面和头部热防护可靠,充分验证了内外双漩涡结构的存在。 展开更多

关键词 姿控发动机 气氧/煤油 涡流冷却推力室 数值仿真 热试

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气氧/煤油无毒姿控发动机技术研究 被引量：4

9

作者 许宏博 吉林 +1 位作者 金盛宇 王爱玲 《火箭推进》 CAS 2015年第5期12-16 28,共6页

为实现运载火箭无毒、无污染、低成本和高可靠的目标,研制了新一代运载火箭辅助动力系统气氧/煤油无毒姿控发动机。经过多年攻关,气氧/煤油系列发动机技术研究工作取得突破性进展,具有可靠的稳态及脉冲工作性能,达到了工程应用要求。首... 为实现运载火箭无毒、无污染、低成本和高可靠的目标,研制了新一代运载火箭辅助动力系统气氧/煤油无毒姿控发动机。经过多年攻关,气氧/煤油系列发动机技术研究工作取得突破性进展,具有可靠的稳态及脉冲工作性能,达到了工程应用要求。首先介绍了气氧/煤油系列60 N,150 N和300 N 3种推力发动机的技术方案和关键技术,重点介绍了关键技术的研究情况,包括点火技术、轻小型电点火器技术、燃烧技术、冷却技术以及高温抗氧化涂层技术等,最后给出了发动机热试车情况,并对3种推力发动机的主要性能进行了总结。气氧/煤油发动机为国内首个达到工程应用要求的无毒姿控发动机。 展开更多

关键词 气氧/煤油发动机 姿控 点火

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小型气氧/煤油火箭发动机试验及内流场数值模拟 被引量：2

10

作者 郭康康 聂万胜 +2 位作者 刘瑜 苏凌宇 石天一 《导弹与航天运载技术》 CSCD 北大核心 2018年第6期43-48,共6页

火箭发动机热试车过程中测量手段有限,为了详细展示试验发动机内流场各参数分布特征,指导发动机气膜冷却设计,针对热试车工况分别采用单步总包反应和9组分14步的化学反应模型进行三维数值计算。两种化学反应模型的计算结果对比显示,内... 火箭发动机热试车过程中测量手段有限,为了详细展示试验发动机内流场各参数分布特征,指导发动机气膜冷却设计,针对热试车工况分别采用单步总包反应和9组分14步的化学反应模型进行三维数值计算。两种化学反应模型的计算结果对比显示,内流场压强分布基本相同且与试验测量值一致;内流场的温度和组分分布存在较大区别;单步化学反应内流场温度值比多步化学反应内流场温度值高;燃烧室高温区主要集中在燃烧室收敛段与喉部之间,验证了设置N2膜冷却系统的必要性,数值计算结果可以为气膜冷却系统的设计提供指导。 展开更多

关键词 气氧/煤油发动机 试验 三维数值模拟 N2气膜冷却系统 化学反应模型

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高温风洞气氧/煤油燃烧加热装置设计与试验 被引量：5

11

作者 姜一通 田宁 +4 位作者 肖虹 张利嵩 邹样辉 李小平 韩梦阳 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1210-1216,共7页

高温风洞是开展飞行器热防护技术研究的重要试验设备。为满足在高温风洞前端长时间生成大尺度、高焓、高速气流的试验需求,提出了一种基于气氧/煤油燃烧的高温流场生成装置。装置采用火炬式点火器点火启动,通过使用气液同轴离心喷嘴以... 高温风洞是开展飞行器热防护技术研究的重要试验设备。为满足在高温风洞前端长时间生成大尺度、高焓、高速气流的试验需求,提出了一种基于气氧/煤油燃烧的高温流场生成装置。装置采用火炬式点火器点火启动,通过使用气液同轴离心喷嘴以及分区隔板的喷注器进行燃烧组织,并由可替换的型面射流喷管实现大尺度均匀流场的生成。30kg/s量级加热装置千秒热试车调试结果表明,该装置能够实现快速点火并长时间维持大尺度稳定流场的生成,在飞行器热防护地面试验技术领域将有良好的应用前景。 展开更多

关键词 高温风洞 气氧煤油 燃烧加热 流场 试验

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气氧煤油发动机尾焰红外辐射特性研究 被引量：2

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作者 蔡红华 聂万胜 +1 位作者 苏凌宇 石天一 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期2735-2740,共6页

提出了一种考虑碳烟颗粒的气氧煤油发动机尾焰红外辐射特性计算方法,首先对气氧煤油发动机纯气相内流场进行计算,然后以喷管喉部作为气体和固体碳烟颗粒的入口边界计算发动机尾焰流场,最后以发动机流场参数分布为基础,采用有限体积法和... 提出了一种考虑碳烟颗粒的气氧煤油发动机尾焰红外辐射特性计算方法,首先对气氧煤油发动机纯气相内流场进行计算,然后以喷管喉部作为气体和固体碳烟颗粒的入口边界计算发动机尾焰流场,最后以发动机流场参数分布为基础,采用有限体积法和伪气体理论对发动机尾焰红外辐射特性进行计算。进行了气氧煤油发动机点火实验,并将计算结果与实验结果进行对比分析。结果表明,燃烧室内两个压力测量点的测量与计算误差分别为1.4%和3.4%,燃烧室内计算温度与热力学计算误差为2.16%,证明了燃烧室流场计算模型的准确性。含有碳烟颗粒的尾焰流场计算结果与热像仪测量结果比较吻合,证明了尾焰流场计算方法和模型的准确性。4.3μm波段尾焰红外成像计算结果与工作在4.3μm波段的红外热像仪测量结果吻合比较一致,证明了尾焰红外辐射特性计算方法和模型的准确性。 展开更多

关键词 碳烟颗粒 气氧煤油发动机 尾焰 红外辐射 有限体积法

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