我国推比20弹用脉冲爆震发动机已进入原型机阶段,推力450 ...

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/26 01:14:48


首页>期刊首页>推进技术>2012年1期>径向进气多管脉冲爆震发动机试验研究 径向进气多管脉冲爆震发动机试验研究 Experiment on Multi-Detonator Pulse Detonation Engine with Fuel/Air Mixture Radial Filling 导出 添加到引用通知 为了缩短脉冲爆震发动机燃料/空气混气的充填时间,设计加工了旋转筒控制间歇进气的多爆震室PDE原型机,并开展了试验研 摘要: 究。试验结果表明,原型机在总频率60Hz条件下可以稳定间歇工作,并且产生了450N的正向推力。 In order to shorten the time of fuel and air mixture(FAM)filling in pulse detonation engine(PDE) operation progress,a Abstract: multi-detonator PDE with FAM radial filling is designed.The experimental results showed that the PDE prototype can steadily and periodically operate at the overall frequency of 60Hz,and the forward thrust of 450N is obtained. 作者: 张义宁 作者单位: 中国航天科工集团三十一研究所高超声速冲压发动机技术重点实验室,北京,100074 期 刊: 推进技术 Journal: Journal of Propulsion Technology 年,卷(期): 2012, 33(1) 分类号: V235.22

首页>期刊首页>推进技术>2012年1期>径向进气多管脉冲爆震发动机试验研究 径向进气多管脉冲爆震发动机试验研究 Experiment on Multi-Detonator Pulse Detonation Engine with Fuel/Air Mixture Radial Filling 导出 添加到引用通知 为了缩短脉冲爆震发动机燃料/空气混气的充填时间,设计加工了旋转筒控制间歇进气的多爆震室PDE原型机,并开展了试验研 摘要: 究。试验结果表明,原型机在总频率60Hz条件下可以稳定间歇工作,并且产生了450N的正向推力。 In order to shorten the time of fuel and air mixture(FAM)filling in pulse detonation engine(PDE) operation progress,a Abstract: multi-detonator PDE with FAM radial filling is designed.The experimental results showed that the PDE prototype can steadily and periodically operate at the overall frequency of 60Hz,and the forward thrust of 450N is obtained. 作者: 张义宁 作者单位: 中国航天科工集团三十一研究所高超声速冲压发动机技术重点实验室,北京,100074 期 刊: 推进技术 Journal: Journal of Propulsion Technology 年,卷(期): 2012, 33(1) 分类号: V235.22
链接 http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_tjjs201201022.aspx
2010-06-06 20:22
脉冲爆震发动机
所谓脉冲发动机。是火箭发动机的一种,也有人把他划分到喷气发动机类别,但大多数学术人士都将其划分到火箭发动机类别。
  最早实用型的火箭脉冲发动机 是使用煤油的德国V-1式巡航导弹,二战结束后,苏联和美国都取得了这种发动机的设计图纸和技术人员。但是由于当时的技术限制,这种发动机的热效率不如涡轮喷气发动,所以就没有什么发展了。
  脉冲喷气发动机的工作原理是回火真空抽气循环。在燃烧室里,混合气体被首次点燃后,开始剧烈燃烧,其能量从尾喷口释放,在释放过程中,燃烧室内形成低压真空,燃烧室顶端的燃料喷射口因为压力作用,向燃烧室喷射雾化燃料,而这时,燃烧室的尾部的燃料还在燃烧,尾部的压力大于燃烧室内部压力,于是一部分火焰回冲到燃烧室内部,再次点燃刚喷进的雾化燃料,作功循环大概如此。
  再举个生活中的例子:家里的天然气炉子,在点燃后 将其关灭,快要关上的时候,炉口总要爆一下,火焰也突然要猛烈燃烧一下,然后才熄灭,这就是脉冲回火。只要在火焰没有完全熄灭的时候,再次添加燃料,脉冲燃烧循环就会产生。就形成了脉冲火箭发动机。
脉冲爆震发动机(PDE)是21世纪最有前途的革命性航空航天动力之一。它基于爆震燃烧的新概念,具有结构简单、尺寸小、适用范围广、成本低等优点,推重比可达20。PDE既可用作导弹、靶机、诱饵机和无人机的动力,也可用作桨尖喷气旋翼机的动力,未来还有可能用作军民用飞机甚至太空飞行器的推进装置。
美国海军1999~2001财年共投入1269万美元,研究使用一般液体燃料的、能从亚音速到M5工作的低成本、结构简单的战术导弹用PDE推进系统。1999年5月,海军研究办公室启动一项为期5年的PDE核心研究计划和多学科大学研究倡议,主要解决7个方面的问题:爆震的基础研究;喷射、掺混和起爆的研究;进口-燃烧室-喷管性能;多循环工作;诊断和传感器;动力学和控制;计算模拟和循环分析。参与该计划的有6所大学,每年约获得260万美元的研究经费。  
美国空军从1998~1999财年共投入156万美元研究用于下一代侦察/攻击飞行器(有人和无人)及吸气式推进器的PDE技术。主要研究在涡扇发动机的外涵采用脉冲爆震燃烧,以去掉发动机的加力燃烧室。  
理论计算表明,这种发动机的性能明显高于带加力的涡扇发动机,当发动机外涵以100赫兹的频率工作时,发动机的推力、耗油率和单位推力都比带加力燃烧室的改善一倍。  
与此同时,美国空军也在研究脉冲爆震加力燃烧室(PDA)的概念,并已获得成功。美国空军即将批准在战斗机用涡扇发动机上采用PDA的研究项目。空军的PDA包括一个通过齿轮箱连接到发动机低压轴或高压轴上的旋转阀。目前的试验是研究不同喷管扩张角和不同喷管出口与喉道面积比对发动机性能的影响,今后还将进行钟形喷管和特种造型喷管的试验。  
美国国防部预研局(DARPA)的PDE研究目标是用于尺寸非常小的武器和军用平台,如小型飞行器和无人战斗机的质量轻、成本低、寿命短的小型PDE推进系统。  
所发展的PDE系统以JP-8为燃料,直径1.27厘米~15.24厘米,推力0.000088~0.089千牛,并由GE公司领导的研究小组负责实施。目前正在进行燃烧机理、飞行动力学、热力及机械应力环境、材料和制造技术方面的研究。  
NASA的PDE研究涉及在所有航空推进领域应用脉冲爆震燃烧技术。NASA先后开始实施了PDE飞行计划、脉冲爆震发动机技术(PEDT)计划和脉冲爆震火箭发动机(PDRE)计划。  
PDE飞行研究计划的目的是开发可用于高M数导弹或先进高速飞机的PDE、了解PDE在实际飞行条件下的性能、提高PDE系统用于M数的技术准备等级。该计划总投资960万美元。原计划2002年在F-15B研究飞机上进行飞行试验,但最近这一计划已经取消。  
PDET计划也称革新航空飞行器推进(RPAV)计划,目标是满足全球民用航空运输的要求、革新技术进步,以使飞机污染在10年内减少2/3,在25年内减少4/5。另外,使旅行成本在10年内减少25%,在25年内减少50%。发展的重点是混合PDE系统。  
NASA的PDET计划发展目标是,在今后的2~12年内,研究在普通燃气涡轮发动机的加力燃烧室采用脉冲爆震燃烧的发动机概念,在12年后,在燃气涡轮发动机的主燃烧室采用脉冲爆震燃烧的发动机概念。参与该计划的有7家机构,GE公司总负责。  
目前,基于PDE的混合循环和组合循环推进系统的概念设计已经结束,近期将确定可满足NASA航空航天飞行目标的混合循环PDE和组合循环PDE推进系统的可行性,接下来验证理论效率和开发系统部件。  
2002年6月,GE公司已经在运行一台PDE,并产生了推力,2003年将确定PDE验证机的结构,2003~2004年开始设计工作和早期的部件试验,2005~2006年运行全尺寸的验证机。GE公司在研制M0~4范围工作的吸气式PDE的同时,也在研究不同类型的PDE装置,如在涡扇发动机中用PDE取代核心机和在军用加力涡扇发动机上采用基于PDE的加力燃烧室,后者被认为是PDE的最早用途之一,预计可节省30%~50%的燃油。  
目前,美国普拉特·惠特尼公司正在试验的一种先进的脉冲爆震发动机(PDE)距离实用性验证已指日可待。因为这种发动机可以瞬态加速/减速,所以它的潜在用途包括超声速无人战斗机、超声速攻击导弹、涡扇和涵道爆震燃烧混合的单级入轨动力装置。
  
目前,在海军一项为期三年的风险减少计划下,该PDE设计正在美国加利福尼亚中国湖的海军航空武器中心进行最后阶段的试验。普拉特·惠特尼公司领导的研究小组包括波音公司"幻影"工作组和联合技术研究中心,该研究小组的工作重点是对一种概念上接近未来海军超声速攻击导弹发动机、由5个爆震管组成的PDE设计进行试验。
  
在工作过程中,PDE通过不断向一个一端开口的爆震室中注入推进剂混合物而维持工作。如同一个一级方程式赛车一样,混合物由一个火花塞点燃,然后,燃气来不及从燃烧转向膨胀,就快速产生一个穿过爆震室的爆震波。爆震产生的巨大的爆炸压力推动排气从爆震室的开口端排出,从而产生推力。这个由5个爆震管组成的PDE与一个增压的空气供给系统直接相连,该系统模拟了M2.5的进口压力和温度条件。
2003年美国普拉特·惠特尼公司推进项目经理称,他们采用一种专利的阀门使PDE的进口与不稳定的燃烧过程分隔开。为与每个爆震管60Hz的工作频率相匹配,这种类似蝴蝶结的旋转阀的转速达18000RPM,并且不断填加乙烯、氧和压缩空气。这个阀门对点火顺序进行调节--每个爆震管每隔16.6毫秒点火一次,这意味着该发动机每隔3.5毫秒要点火一次。
尽管目前试验的目的是初步运行PDE和验证PDE的性能,但在这个缩比的试验型PDE上,每隔0.6毫秒点火一次,已经产生了202.3daN~266.9daN(500lb~600lb)的推力。
目前,NASA的PDRE也取得了很大进展,由Adroit、NASA、空军参与的这一计划的目的是发展可用于入轨飞行器、星际飞行器和登月飞行器用低成本、轻重量的推进系统。一个小尺寸的PDRE已设计完成,从2000年4月开始进行部件试验。目前已完成了概念验证试验,高频反复爆震获得成功,同时达到了真空起动能力。预计2005年将研制出试验用发动机,2009年研制出全尺寸可飞行的发动机。ps:已经10年了....
不知道土共这方面进展怎么样了?
shanban2011 发表于 2012-10-12 07:31
不知道土共这方面进展怎么样了?
楼主贴的论文貌似不是md的吧
06年得奖的样机
看起来结构比涡扇机简单么
不知道将来能不能用在飞机上
好像还处于理论阶段吧
PDE发动机和脉冲发动机是一回事么?
最好可以快速工业化
瓜大就不少搞这个的
那个实验型不是都有643牛么?怎么原型机才450牛?
这个我倒是知道咱母校在搞,但是这玩意儿是需要一点氧化剂的,用起来未必比冲压机好用。
这是02年的论文啊
芙兰朵露 发表于 2012-10-12 08:13
06年得奖的样机
二小姐么么哒
这是02年的论文啊
眼神没问题吧?2012
飞行员受的了这种颠簸吗
脉冲发动机的的安全性怎么样???
小白求教,这东东将来成熟后能装在兔子未来的五代机上吗?
比较担心点火系统  呵呵
大海M 发表于 2012-10-12 08:16
看起来结构比涡扇机简单么
呵呵,简单很多了。。
那个实验型不是都有643牛么?怎么原型机才450牛? 这个我倒是知道咱母校在搞,但是这玩意儿是需要一点氧化 ...
2011年在会议上发表,估计450牛的10年或09年就搞出来了,扩大10倍推力就好了,4倍音速的远程战术导弹或无人机
首页 > 会议首页 > 第二届爆轰与爆震发动机研讨会



径向进气多管脉冲爆震发动机设计

相关检索词

原型

导出 下载PDF阅读器

旋转



为了缩短脉冲爆震发动机(Pulse Detonation Engine,PDE)工作过程中混气充填时间,设计了结构更为合理的多爆震室PDE试验原型机。在旋转

促进作用

阀控制爆震室轴向进气原型机的研究基础上,设计了采用旋转筒控制爆震室径向进气的PDE原型机,该原型机可以在较短时间内完成爆震室的混气 充填,为热态爆震燃烧过程留出更充裕的时间,对提高PDE工作频率和整机性能有促进作用。

充填

故障诊断

中国航天科工集团三十一研究所 高超声速冲压发动机技术国防科技重点实验室,北京 100074



作者单位:

燃烧过程



母体文献: 第二届爆轰与爆震发动机研讨会论文集

脉冲爆震发…



会议名称: 第二届爆轰与爆震发动机研讨会

爆震



会议时间: 2011年5月14日

缩短



会议地点: 北京

主办单位: 中国宇航学会,中国航空学会,中国力学学会,中国空气动力学会


首页 > 会议首页 > 第二届爆轰与爆震发动机研讨会

径向进气多管脉冲爆震发动机试验

导出



为了缩短脉冲爆震发动机(Pulse Detonation Engine,PDE)燃料/空气混气(Fuel and Air Mixture,FAM)的充填时间,设计加工了多爆震室旋转 筒控制间歇进气的多爆震室PDE原型机。试验研究表明,该原型机在总频率60Hz条件下,可稳定间歇工作,并且产生了450N的正向推力。

作者单位: 中国航天科工集团三十一研究所 高超声速冲压发动机技术国防科技重点实验室,北京 100074

母体文献: 第二届爆轰与爆震发动机研讨会论文集

会议名称: 第二届爆轰与爆震发动机研讨会

会议时间: 2011年5月14日

会议地点: 北京

主办单位: 中国宇航学会,中国航空学会,中国力学学会,中国空气动力学会

语 种: chi
空地弹,空空弹,可用的地方多着呢
大海M 发表于 2012-10-12 08:16
看起来结构比涡扇机简单么
就是因为够简单,所以推重比才那么变态
见过而且玩过这台机器的路过
任雪飘 发表于 2012-10-12 10:30
小白求教,这东东将来成熟后能装在兔子未来的五代机上吗?
很难吧,低速下难以稳定工作,二次点火更是大问题。
好像还处于理论阶段吧
45公斤的推力已经可以用在很多地方了
例如总参60所展出的S200无人机,采用了40公斤的涡喷发动机,速度200米/秒,可飞半小时,重90公斤,载荷8公斤
http://lt.cjdby.net/forum.php?mod=viewthread&tid=1395647
稳打稳扎


S200的涡喷发动机重4.75公斤,推力40公斤,发动机推比8.4,航程半个小时,换用40公斤级的脉冲爆震发动机,如果推比20,起码可以飞一个多小吋

S200的涡喷发动机重4.75公斤,推力40公斤,发动机推比8.4,航程半个小时,换用40公斤级的脉冲爆震发动机,如果推比20,起码可以飞一个多小吋
119还不到你13,这东西俩安装在飞机上要火啊
细心的筒子就可以留意到这几年多处都发现不明高速飞行物,很可能就是验证弹或机。
能不能几台一起用,一个瞬间加速后另一台接力加速?
这能用在载人飞行器上吗?
这是用在导弹和火箭上的吧
放大10倍,大有用途啊!
墨无土不白 发表于 2012-10-12 12:27
能不能几台一起用,一个瞬间加速后另一台接力加速?
思路很广....赞,,,,不过楼上有大虾说了...2次点火是问题
细心的筒子就可以留意到这几年多处都发现不明高速飞行物,很可能就是验证弹或机。
我前段时间在高速公路上就看到天空中不连续的尾烟,很高,飞机的速度极快,地点是浙江
12月12日 发表于 2012-10-12 10:59
很难吧,低速下难以稳定工作,二次点火更是大问题。
你这跟超燃冲压搞错了
貌似绝密飞行里面的人工智能就是脉冲爆震发动机吧


就一根管子,前面一个舌片阀门,航模上多的是,随便就焊一个,这个有啥高级的地方?
http://v.youku.com/v_show/id_XMjA2Mzc4NDY0.html

就一根管子,前面一个舌片阀门,航模上多的是,随便就焊一个,这个有啥高级的地方?
http://v.youku.com/v_show/id_XMjA2Mzc4NDY0.html