基于不同类型发动机具有各自有效工作范围的特点,采用以涡轮、火箭、冲压、脉冲爆震等发动机为基础的各种形式的组合循环发动称为复合循环发动机。
复合循环发动机主要推进形式从当前国内外的研究成果来看,主要有两种推进形式供高超声速飞行器选择,即涡轮基组合发动机和火箭基组合发动机。1
复合循环发动机复合方式(1)将不同类型的发动机简单组合,在不同的飞行马赫数范围,仅仅用一种发动机,即采用接力式工作方式。无论是串联式、并联式还是整体式组合,一种循环都不会对另一种循环产生影响。简单组合发动机的优点是结构相对简单,工作过程不涉及或很少涉及不同类型发动机的相互影响问题,但其缺点是在每一任务段只有一种发动机工作。例如,采用涡轮/冲压/超燃冲压/火箭发动机组合时,每一类发动机仅仅发挥1/4的作用。
(2)将不同循环类型的发动机进行组合,相互之间共用部分部件,并且不同循环之间有相互的气动和热力影响,其实质是一台发动机能够在不同的飞行马赫数范围,以不同类型的循环方式工作。因此,组合循环发动机的优点是一类发动机能够适应宽广的飞行马赫数,质量轻,但其缺点在于不同类型循环转接时的模态转换问题比较突出,结构相对复杂,在现有的发动机基础上进行改进工作量大。
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李晓林 - 教授 - 西南大学