秦 飞
空天融合是航空航天发展的重要趋势,从临近空间到深空探测,是大国竞争的新疆域。适应于空天融合发展的新型推进系统是未来智能飞行器的“心脏”,需要开展创新研究,从分子设计角度增大推进剂能量密度,从单一热力循环向多热力循环及变循环发展,动力推进技术与飞行器技术相互促进创新。面向临近空间高速宽空域飞行的吸气式组合动力、面向深空探测的新型电推进与大推力电推进和发动机智能设计与测试等新型推进技术日益受到国内外高度重视,本专栏邀请了国内相关学者将最新研究成果发表论文10余篇,涉及到超声速燃烧、组合动力、新型电推进、大推力电推进和智能仿真与测试等方面,起到促进新型空天推进技术交流与发展的作用。
专栏收录2篇关于超燃特性研究的文章。超燃冲压发动机是能够应用到未来高超声速飞行器中最有潜力的吸气式推进系统,但是燃料喷注方式影响到燃烧不稳定性,国防科技大学的李凡通过实验比较三种喷注方案,分析详细充分,最终设计的两种优化凹腔组合式喷注方案对稳定燃烧具有很好的作用。
跨介质组合发动机可满足未来智能武器的动力发展需求,本栏目收集2篇相关文章。针对ATR发动机起动过程中出现的喘振和堵塞现象,中国科学院工程热物理研究所的赵巍采用容积法建立了考虑工质变比热及化学平衡的发动机动态模型,通过调节推进剂供应和尾喷管面积相结合的方式,实现了发动机的快速安全起动。
航天科技集团四院41所董新刚等回顾了Al/AP、金属粉末/空气、金属粉末/二氧化碳、金属粉末/H2O等推进剂体系的多种粉末发动机的发展历程,较全面地综述了其研究现状。此文亮点是对多种粉末发动机进行了分类,具有重要的学术研究价值。
电推进因其高比冲、高效率、长寿命和高可靠性等优势,已经在航天领域被广泛应用。5篇高质量的电推进论文分享在此专栏。微纳卫星是目前商业航天的热门研究领域,其中微电推进技术是微纳卫星技术的核心技术之一,也是难点所在。西工大陈茂林综述了目前适用于微纳卫星的主要微型电推进技术的性能特点和研究进展,对于未来微型电推进技术的发展有很好的指导意义。北京控制工程研究所的王宝军等从磁场来源的角度讨论了磁等离子体动力推力器的发展历程,分析了推力器综合效率与磁场产生效率之间的关系,并针对磁等离子体动力推力器的工程应用中的一些关键技术进行了探讨。论文对未来大型航天器轨道转移、无人深空探测以及载人探火等任务的动力设计具有一定的参考价值。
此专栏为本刊聚焦新型动力技术发展的一个篇章,后续将持续推出新型推进专栏,为学者提供一个实现快速学术交流的园地。