基于循环参数分析的涡轮基组合动力系统用高速涡轮发动机构型方案

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作者 杨天宇 韩佳 +2 位作者 刘旭阳 徐雪 刘太秋 《航空发动机》 北大核心 2024年第2期45-51,共7页

在涡轮基组合动力系统的使用场景中,高速涡轮发动机为了实现起飞、跨声速、模态转换等状态下的性能指标,需要扩展使用速域范围,兼顾多状态推力性能,对于发动机构型和循环参数选取提出了特殊的要求。开展基于循环参数分析的高速涡轮发动... 在涡轮基组合动力系统的使用场景中,高速涡轮发动机为了实现起飞、跨声速、模态转换等状态下的性能指标,需要扩展使用速域范围,兼顾多状态推力性能,对于发动机构型和循环参数选取提出了特殊的要求。开展基于循环参数分析的高速涡轮发动机构型方案设计,通过分析高速涡轮发动机在不同速域下的使用需求,明确发动机的技术特征,并从性能、结构、技术发展趋势等多角度对高速涡轮发动机构型进行分析,针对双转子涡扇构型的高速涡轮发动机开展循环参数分析,明确压比、涵道比和涡轮前温度对发动机不同工况性能的影响。结果表明:变循环是高速涡轮发动机的理想构型方案。现阶段应基于双转子涡扇构型逐步集成变循环特征部件,并通过合理的循环参数匹配,实现高低速性能的兼顾。 展开更多

关键词 临近空间高超声速 涡轮基组合循环发动机 高速涡轮发动机 构型 循环参数

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涡轮基组合动力技术发展分析

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作者 王玉男 韩佳 +3 位作者 徐雪 刘太秋 刘旭阳 郭帅帆 《航空发动机》 北大核心 2023年第3期29-35,共7页

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... 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。 展开更多

关键词 涡轮基组合动力 模态转换 高速涡轮发动机 大尺寸冲压发动机 高超声速推进系统 临近空间飞行器

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高速涡轮发动机技术途径浅析

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作者 郭帅帆 韩佳 孔祥雪 《价值工程》 2021年第19期133-136,共4页

高速涡轮发动机是航空动力发展的重要方向。本文从性能角度出发,结合高速涡轮发动机宽包线、高温度特征,指出其性能重点在流量,难点在温度,需要基于进气预冷和低压比设计途径,发展射流预冷、换热预冷和变循环、高流通等关键技术,为后续... 高速涡轮发动机是航空动力发展的重要方向。本文从性能角度出发,结合高速涡轮发动机宽包线、高温度特征,指出其性能重点在流量,难点在温度,需要基于进气预冷和低压比设计途径,发展射流预冷、换热预冷和变循环、高流通等关键技术,为后续研究提供参考。 展开更多

关键词 高速涡轮发动机 进气预冷 低压比设计

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高速涡轮发动机技术发展浅析 被引量：18

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作者 杨天宇 张彦军 芮长胜 《燃气涡轮试验与研究》 北大核心 2013年第6期26-30,共5页

根据高速飞行器的发展趋势,介绍了高速涡轮发动机概念及应用背景。通过分析国外典型高速涡轮发动机产品及研制计划,归纳出高速涡轮发动机的基本特征:以现有涡轮发动机为基础,采用组合循环、进气预冷等扩包线技术,具有耐高温能力。鉴于此... 根据高速飞行器的发展趋势,介绍了高速涡轮发动机概念及应用背景。通过分析国外典型高速涡轮发动机产品及研制计划,归纳出高速涡轮发动机的基本特征:以现有涡轮发动机为基础,采用组合循环、进气预冷等扩包线技术,具有耐高温能力。鉴于此,提出高速涡轮发动机的发展,需突破进气预冷、先进加力/冲压燃烧室设计、冷却与热防护、先进进排气系统设计等关键技术。同时,对高速涡轮发动机的技术发展也提出了初步设想。 展开更多

关键词 高超声速 高速涡轮发动机 扩包线技术 组合循环 进气预冷 热防护

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美国航空航天平台与推进系统的未来发展及启示 被引量：15

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作者 梁春华 刘红霞 +1 位作者 索德军 孙明霞 《航空发动机》 2013年第3期6-11,45,共7页

介绍了美国20世纪50年代以来的航空航天预研计划详细内容及实施情况,分析了美国航空航天发展战略并归纳总结了支撑该战略的航空飞行平台、临近太空飞行平台、进入太空飞行平台和太空飞行平台的发展和特点,综述了可用于4大飞行平台的推... 介绍了美国20世纪50年代以来的航空航天预研计划详细内容及实施情况,分析了美国航空航天发展战略并归纳总结了支撑该战略的航空飞行平台、临近太空飞行平台、进入太空飞行平台和太空飞行平台的发展和特点,综述了可用于4大飞行平台的推进系统,如自适应发动机、高速涡轮发动机、超燃冲压发动机和组合循环发动机技术的研制现状和未来发展,获得了中国航空航天技术的发展应该实施国家战略、夯实技术基础和适时调整目标等启示。 展开更多

关键词 航空航天平台 推进系统 自适应发动机 高速涡轮发动机 超燃冲压发动机 组合循环发动机

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TBCC用涡轮发动机技术的发展 被引量：8

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作者 郭琦 《燃气涡轮试验与研究》 北大核心 2013年第6期15-20,共6页

涡轮基组合循环（TBCC）发动机，是高超声速巡航导弹、远程高速察打飞机和空天飞行器等未来航空武器系统的理想推进装置。TBCC只有匹配高速（Ma2~4）涡轮发动机技术，才能实现远程高速航空武器系统的技战术指标。高推重比、低耗油率、... 涡轮基组合循环（TBCC）发动机，是高超声速巡航导弹、远程高速察打飞机和空天飞行器等未来航空武器系统的理想推进装置。TBCC只有匹配高速（Ma2~4）涡轮发动机技术，才能实现远程高速航空武器系统的技战术指标。高推重比、低耗油率、高温部件的长寿命和耐久性，是高速涡轮发动机的关键技术指标。从上世纪80年代末起，美欧在提高级负荷、减重、减少泄漏、提高温度、减少冷气量和延长高温部件寿命等技术领域，开展了广泛而深入的技术开发与验证。GOTChA技术开发流程是攻克这些技术难关的有效方法。 展开更多

关键词 高马赫数涡轮发动机 发散冷却 VAATE 陶瓷基复合材料 远程攻击 超紧凑燃烧室 预冷冷却空气

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国外并联式涡轮基组合循环发动机技术发展途径浅析 被引量：8

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作者 陈博 桂丰 +1 位作者 李茜 康玉东 《燃气涡轮试验与研究》 北大核心 2019年第1期57-62,共6页

为借鉴国外并联式涡轮基组合循环(TBCC)发动机技术研究经验,从飞行器使用需求出发,分析了并联式TBCC发动机面临的技术挑战,并从高速涡轮基技术、冲压发动机技术和组合技术三个方面,梳理了美国典型并联式TBCC发动机的研发计划。在此基础... 为借鉴国外并联式涡轮基组合循环(TBCC)发动机技术研究经验,从飞行器使用需求出发,分析了并联式TBCC发动机面临的技术挑战,并从高速涡轮基技术、冲压发动机技术和组合技术三个方面,梳理了美国典型并联式TBCC发动机的研发计划。在此基础上,分析并提出了并联式TBCC发动机技术发展途径:拓展涡轮基工作马赫数上限和冲压发动机工作马赫数下限以实现并联式TBCC发动机模态转换,采用射流预冷技术扩展现有涡轮工作包线是短期内实现性较好的技术验证途径,开发高速涡轮发动机技术是未来发展的必然趋势。 展开更多

关键词 航空发动机 高超声速 TBCC 模态转换 高速涡轮发动机 冲压发动机 技术途径

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高马赫数涡轮发动机技术研究 被引量：5

8

作者 汤华 《战术导弹技术》 北大核心 2016年第3期71-76,共6页

对高马赫数涡轮发动机国外发展情况进行了跟踪,简要介绍了几种典型方案,并对技术途径进行了归纳,对发展趋势进行了分析。研究表明,高马赫数涡轮发动机宽范围高效工作需采用组合循环、变几何、宽范围压气机、高温涡轮、先进热管理、可调... 对高马赫数涡轮发动机国外发展情况进行了跟踪,简要介绍了几种典型方案,并对技术途径进行了归纳,对发展趋势进行了分析。研究表明,高马赫数涡轮发动机宽范围高效工作需采用组合循环、变几何、宽范围压气机、高温涡轮、先进热管理、可调尾喷管、燃油润滑、燃油冷却技术、新型耐高温材料等技术,当前应优先发展一次性Ma=3.0+高马赫数涡轮发动机。 展开更多

关键词 高马赫数涡轮发动机 高速涡轮发动机 技术途径

原文传递

美国军用航空动力的发展趋势 被引量：6

9

作者 郭琦 周军 《燃气涡轮试验与研究》 北大核心 2012年第4期55-59,共5页

进入21世纪,美军武器装备发展指导思想发生重大转变,放弃始于20世纪80年代基于敌对威胁的防御计划,转而实施基于敌对能力的防御计划,旨在发展和保持美国的航空、航天及信息优势。基于这一指导思想,美国空军2020年远景报告展示了美国空... 进入21世纪,美军武器装备发展指导思想发生重大转变,放弃始于20世纪80年代基于敌对威胁的防御计划,转而实施基于敌对能力的防御计划,旨在发展和保持美国的航空、航天及信息优势。基于这一指导思想,美国空军2020年远景报告展示了美国空军未来作战概念,包括全球攻击,全球机动,全球持续打击,太空和C4ISR(指挥、控制、通讯、计算机、情报、监视和侦察),灵活作战支持。美国已针对这些作战任务所需的高速涡轮发动机、冲压发动机、超燃冲压发动机、脉冲爆震发动机、火箭发动机、组合循环发动机和极高效推进技术,开展了大量技术研究工作,并取得重大进展。特别需要关注高速涡轮发动机和超燃冲压发动机技术发展。 展开更多

关键词 高速涡轮发动机 高超声速 组合循环 超燃冲压发动机 VAATE 军事变革 远程攻击

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Ma3一级高速涡轮发动机结构方案研究 被引量：4

10

作者 张彦军 芮长胜 付鹏哲 《航空科学技术》 2015年第11期67-72,共6页

首先介绍了国外Ma3一级高速涡轮发动机总体情况,然后对用于高速飞行器的Ma3一级高马赫数涡轮发动机设计需考虑的因素,最后给出了发动机的结构形式、承力框架、支点布局、主要零部件选材、加力燃烧室、引射喷管、空气系统、机械系统方案... 首先介绍了国外Ma3一级高速涡轮发动机总体情况,然后对用于高速飞行器的Ma3一级高马赫数涡轮发动机设计需考虑的因素,最后给出了发动机的结构形式、承力框架、支点布局、主要零部件选材、加力燃烧室、引射喷管、空气系统、机械系统方案,对后续Ma3一级高速涡轮发动机研制具有一定的借鉴价值。 展开更多

关键词 高超声速 高速涡轮发动机 结构方案 承力框架 支点布局 加力燃烧室 引射喷管 空气系统 SR-71

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基于冷气预冷技术的高马赫数涡轮发动机建模方法及循环分析

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作者 姚尧 王占学 +1 位作者 张晓博 桂丰 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1378-1390,共13页

针对高马赫数涡轮发动机的涡轮部件热防护问题,以基于冷气预冷(CCA)技术的变循环涡扇(VCTF)发动机为例,建立燃油的热物性库,换热器、涡轮叶片冷却以及改进燃烧室的计算模型,发展VCTF发动机的设计点迭代计算模型,分析CCA技术对VCTF发动... 针对高马赫数涡轮发动机的涡轮部件热防护问题,以基于冷气预冷(CCA)技术的变循环涡扇(VCTF)发动机为例,建立燃油的热物性库,换热器、涡轮叶片冷却以及改进燃烧室的计算模型,发展VCTF发动机的设计点迭代计算模型,分析CCA技术对VCTF发动机循环性能的影响。结果表明:CCA技术能够在相同涡轮材料耐温的水平下进一步增大发动机净推力,但是耐高温涡轮叶片材料的应用仍是提升发动机的性能的关键。对于未采用耐高温涡轮叶片材料的低压涡轮(LPT),其导向器和转子的冷气量随着高压涡轮(HPT)材料耐温的水平提高而增大;采用CCA技术后,低压涡轮导向器的冷气量减少,但是未采用预冷引气的低压涡轮转子的冷气量进一步增大,耐高温涡轮叶片材料的应用能够明显降低这一不利影响。 展开更多

关键词 高马赫数涡轮发动机 冷气预冷(CCA)技术 建模方法 设计点迭代 循环性能

原文传递

变循环高速涡轮动力对风扇能力需求初探

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作者 郭帅帆 韩佳 孔祥雪 《价值工程》 2021年第20期117-120,共4页

变循环高速涡轮发动机是航空发动机的重要发展方向。为满足发动机宽速域、高温度、宽循环、高流通工作,保障其宽速域特别是高速条件下的工作性能,需要风扇提高宽转速范围效率、提高中低转速流通能力、提高物理转速上限和应用轻质耐高温... 变循环高速涡轮发动机是航空发动机的重要发展方向。为满足发动机宽速域、高温度、宽循环、高流通工作,保障其宽速域特别是高速条件下的工作性能,需要风扇提高宽转速范围效率、提高中低转速流通能力、提高物理转速上限和应用轻质耐高温材料。 展开更多

关键词 变循环高速涡轮发动机 宽范围 高流通

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