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脉冲爆震发动机的研发工作开始升温
持续上涨的燃油价格和不断
攀升的环境压力使脉冲爆震发动
机(PDE)的研发工作迫在眉睫。
虽然导弹最有可能成为第一个实
际应用脉冲爆震发动机的平台,
但5% 一10%的节油率使得该型
发动机倍受各方关注。
有数据显示,2006年美国军
事领域耗资130亿美元用于购买
石油,而2005年仅花费了90亿
美元,所以脉冲爆震发动机的节
油特性使其研发工作具有巨大的
经济驱动力。
据估测,脉冲爆震发动机的
等容燃烧可比等压燃烧节油
10%。通用电气公司的一位负责
人称,燃油效率提高5%大概相
当于道路上减少了550万辆小汽
车。
飞航导弹2007年第5期
脉冲爆震发动机几乎没有活
动部件,它比常规的活塞式、涡
轮式以及冲压式发动机的热力效
率都高,因为在发动机内部发生
的高超声速爆震使压力上升了。
一旦引爆,爆震就像波浪一
样穿过反应混合物,其释放的热
量足以维持激波。爆震管可把反
应气体引流出去,并使新鲜的燃
料或空气进入发动机,以便继续
进行下一个循环。
初期,通用电气公司、普惠
公司以及其它制造商可能将先开
发一种脉冲爆震/燃气涡轮组合
发动机。这种发动机中将采用脉
冲爆震燃烧室,而非传统的燃烧
室。目前通用电气公司已经对一
种大尺寸的多管脉冲爆震燃烧室
(配有8根管子和一个单级轴流
式涡轮)进行了试验。试验中采
用了一种乙烯一空气混合物,每
根管子爆震的频率是20 Hz。试
验共进行了96 min,涡轮脉冲超
过了900 000个,管内脉冲为
ii0 000个,采用了6种不同的
引爆模式。此次试验使通用电气
公司受益匪浅。
通用电气公司称,目前主要
的问题在于噪声过大,但研究人
员通过引入涡轮机组下游使噪声
得到了一定的控制。
今后的主要研究内容包括更
短更实用的爆震管和合适的引爆
方式(如通过采用等离子气体来
降低对氧/空气的要求)。另外,
在实用的喷射燃油方面还要做更
多的工作。
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