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JF24爆轰驱动直连式试验台

作者: 2020-04-15 来源:
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JF24爆轰驱动直连式试验台建于力学所中关村园区,于20194月完成设备调试并投入使用。该试验台主要开展高马赫数飞行条件下吸气式发动机直连式试验,用以观测燃料点火及燃烧室组织燃烧的工作过程,获取发动机性能参数。该试验以爆轰驱动技术为基础,产生满足高马赫数冲压发动机燃烧试验需求的高温、高压、纯空气来流,为我国高马赫数吸气式飞行器的研究工作提供了亟需的地面试验方法,填补了该领域的空白。

JF24爆轰驱动直连式试验台如图1所示,试验系统主体分为激波管和真空舱两部分。激波管部分总长23m,由泄爆段、驱动段和被驱动段组成,各段间由膜片隔开,具体尺寸参数见表1,真空舱部分内径1.4m,长5.5m

试验采用反向爆轰驱动技术。驱动段内冲入氢氧氮混合气体,并在贴近驱动段与被驱动段之间的膜片位置点火。驱动段起爆后,爆轰产生的高温高压气体成为驱动气体,使膜片破裂后在被驱动段内产生激波,利用激波对被驱动段内的空气进行压缩,使其达到试验所需的总温和总压。

1 爆轰驱动激波管几何尺寸

 

泄爆段

驱动段

被驱动段

长度(m

2.5

13

7.5

内径(mm

260

130

130

1 JF24爆轰驱动直连式试验台

吸气式高超声速飞行器在民用和军事领域,都具有重要意义,将对未来战争产生深远影响,是国际各大强国的发展重点。我国已在吸气式高超声速飞行器领域有所突破,若要走在世界前列,迫切需要发展更高马赫数飞行(Ma>8)的相关技术,但由此给地面试验研究带来极大的挑战,需要试验设备提供更高总温、更高总压的空气来流。目前国内已有试验设备均不能满足要求,极大阻碍了吸气式高超声速飞行器的发展。

为此,力学所利用爆轰驱动技术,发挥其输出功率大、驱动能力可控的优势,解决了高稀释比驱动气体直接起始爆轰和高总温条件下缝合运行等关键技术难题,自主设计并研制出总温3000~6000K,总压可达20MPa,试验时间510msJF24爆轰驱动直连式试验台。该试验台已具备开展临近空间高马赫数冲压发动机试验研究的能力。
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