脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)模擬發(fā)射試驗(yàn)研究.pdf

1、脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)是一種利用脈沖式爆震波產(chǎn)生推力的新概念發(fā)動(dòng)機(jī)。由于它有很多優(yōu)點(diǎn)，在航空、航天領(lǐng)域具有廣闊的的應(yīng)用前景。為了將脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)從實(shí)驗(yàn)室研究推向工程應(yīng)用，本項(xiàng)目進(jìn)行了脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)模擬發(fā)射試驗(yàn)。脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)模擬發(fā)射試驗(yàn)系統(tǒng)由火箭式脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)射導(dǎo)軌架組成。火箭式脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)主要包括爆震管、點(diǎn)火器、氣路與油路及控制元件。爆震管內(nèi)徑為80mm，管內(nèi)設(shè)置了增強(qiáng)由爆燃向爆震轉(zhuǎn)變的螺旋件；發(fā)動(dòng)機(jī)控制元件應(yīng)用可編程器PLC控制其點(diǎn)

2、火及工作時(shí)序；設(shè)計(jì)了可以外接氣路或自帶氣瓶供給的氣路通道和提供燃油供給的油路通道。導(dǎo)軌架體系包括架體和承載小車，發(fā)動(dòng)機(jī)置于小車上在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)。 按供氣方式的不同，試驗(yàn)分為兩種情況，一是發(fā)動(dòng)機(jī)接實(shí)驗(yàn)室氣源時(shí)的工作情況，二是發(fā)動(dòng)機(jī)自帶氣瓶時(shí)的點(diǎn)火情況。接實(shí)驗(yàn)室氣源時(shí)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)推力及壓力信號(hào)作了測(cè)量，用兩種方法測(cè)試了發(fā)動(dòng)機(jī)的推力，一是將發(fā)動(dòng)機(jī)放置在實(shí)驗(yàn)臺(tái)架上，通過推力傳感器測(cè)試了平均推力和管內(nèi)爆震壓力；二是利用高速攝影記錄了發(fā)動(dòng)機(jī)在導(dǎo)

3、軌上的運(yùn)動(dòng)情況(包括位移、速度和加速度)，通過牛頓運(yùn)動(dòng)定律得出平均推力并計(jì)算了有效比沖。發(fā)動(dòng)機(jī)自帶氣瓶時(shí)，測(cè)量了減壓器在一定出口壓力下的氣瓶放氣流量，由于氣瓶供氣量小且不穩(wěn)定，設(shè)計(jì)了控制變頻點(diǎn)火和間歇性供油供氣的PLC程序，用高速攝影測(cè)量了初始頻率爆震下的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)量，計(jì)算了有效比沖。 試驗(yàn)結(jié)果表明了火箭式脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)在一定的工作頻率下能夠產(chǎn)生有效推力，達(dá)到穩(wěn)定的工作狀況，該項(xiàng)試驗(yàn)對(duì)于脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)的工程應(yīng)用有一定啟示作用。