火箭式脉冲爆震发动机的应用前景

机器人

在20世纪末，世界各国在脉冲爆震发动机技术研究方面取得了不少进展，从而导致人们对脉冲爆震发动机的潜在应用产生了浓厚的兴趣，并提出脉冲爆震发动机的许多应用范围，例如：超声速侦察机、高速军用飞机、微型巡航导弹、远程传感平台、微型卫星发射器、涵道燃烧器、加力燃烧室、磁流体发电机、波转子装置、组合循环发动机、低成本无人战斗机以及单级入轨发射器等等。     PDE在火箭发动机上的应用受到了相当多的关注。其中部分原因在于；     (1)火箭发动机使用的燃料（氢气）的可爆性很好。     (2)由于火箭发动机自带燃料和氧化剂，因此在各种飞行条件下燃料的喷入不再是一个问题。脉冲爆震火箭发动机(PDRE)的工作模式和前端（封闭端）点火的吸气式PDE很相似，不同点只是PDRE的氧化剂是周期性地喷入发动机的。Bratkovich等人曾撰文介绍了PDRE的应用，Bussing等人报道了PDRE的硬件研究情况。文中介绍了一个六管水冷PDRE系统以单管80 Hz(总频率480 Hz)的频率连续工作了10s的情况。为了使PDRE在飞行条件下能获得较好的性能，必须增加PDRE的工作压力，在多管系统中使用一个总尾喷管有利于将单管的背压维持在某一水平不变。Jean-Luc Cambier研究了PDRE的最大理论性能问题，如果PDRE排气过程总的喷管效率与火箭发动机相当，那么PDRE爆震阶段的性能比常规火箭发动机的性能有显著的增加。