BX-21旋轉(zhuǎn)爆震-沖壓燃?xì)鉁u輪變循環(huán)發(fā)動機(jī)概念設(shè)計(jì)報(bào)告

Contents結(jié)合技術(shù)發(fā)展趨勢及2035年間的技術(shù)要求，綜合多種先進(jìn)概念、技術(shù)，構(gòu)想出了新一代用于作戰(zhàn)目的的變循環(huán)發(fā)動機(jī)(BX-21)的總體框架。++++“推力陷阱”燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的速度無法達(dá)到超燃沖壓發(fā)“推力陷阱”對預(yù)冷器功能需求大，制冷循環(huán)系統(tǒng)如何降低能耗，做到高效。預(yù)冷器需要將4Ma下的來流條件降至3Ma下的來流條件甚至更低，換熱管路規(guī)模較大，增加來流總壓損失。發(fā)動機(jī)工作模式多，氣流通路如何控制。超臨界液氦制冷三級調(diào)節(jié)葉片控制超臨界液氦制冷三級調(diào)節(jié)葉片控制流路路預(yù)冷器在未使用時，讓氣流繞過，避免不必要的損失，因此將發(fā)動機(jī)結(jié)合內(nèi)外流道的理念，用環(huán)形分布的調(diào)節(jié)片控制將發(fā)動機(jī)進(jìn)氣道分為內(nèi)流路和外流渦扇模式(可開加力)渦噴模式（可開預(yù)冷機(jī)加力）超燃沖壓模式結(jié)合新的技術(shù)和理念，解決新的矛盾，達(dá)到更高的性能結(jié)合新的技術(shù)和理念，解決新的矛盾，達(dá)到更高的性能整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特定的進(jìn)氣道結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)流通路徑控制在最外層加設(shè)一條沖壓涵道根據(jù)比賽要求，查詢大根據(jù)比賽要求，查詢大量已有的變循環(huán)發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)概念，結(jié)合BX-21性能、使用條件以成熟的以成熟的渦扇發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)作為基礎(chǔ)1.流路調(diào)節(jié)輔助錐體2.一級氣流調(diào)節(jié)板3.風(fēng)扇前預(yù)冷器4.二級氣流調(diào)節(jié)板5.低壓壓氣機(jī)7.外涵道調(diào)節(jié)板8.高壓壓氣機(jī)9.外涵道10.主燃燒室11.高壓渦輪12.級間燃燒室13.低壓渦輪14.沖壓涵道15.加力燃燒室結(jié)構(gòu)示意圖氣流繞過預(yù)冷器結(jié)構(gòu)示意圖預(yù)冷渦噴模式氣流通過預(yù)冷器結(jié)構(gòu)示意圖超燃沖壓模式氣流進(jìn)入沖壓涵道室機(jī)室機(jī)室為了更加優(yōu)異的性能壓氣壓氣機(jī)前預(yù)冷旋轉(zhuǎn)爆震燃燒室旋轉(zhuǎn)爆震燃燒室旋轉(zhuǎn)爆震發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)爆震發(fā)動機(jī)相比現(xiàn)役渦輪發(fā)動機(jī)熱效率理論上可提高15%。單位推力增加近30%。先進(jìn)軸流壓氣機(jī)技術(shù)先進(jìn)軸流壓氣機(jī)技術(shù)渦輪級間燃燒室渦輪級間燃燒室加力燃燒室采用環(huán)形混合器混合流加力，擴(kuò)壓器+加力燃燒室采用環(huán)形混合器混合流加力，擴(kuò)壓器+穩(wěn)定器一體化設(shè)計(jì)采用采用鋸齒形噴管降噪技術(shù)第五階段第五階段涵道比約為0.6~1.0，總增壓比約為16～20,渦輪前溫度約為1050～1025℃,推重比約為4.5～6.0。如斯貝MK202渦噴發(fā)動機(jī)涵道比約為0.3～0.8，總增壓比約為23～30,渦輪前溫度約為1300~1450℃,推重比約為7.0～8.5。如俄羅斯AL-31F涵道比約為0.25～0.5，總增壓比約為25～30,渦輪前溫度約為1450～1700℃,推重比約為9.0～10.0。如美國F119涵道比發(fā)展趨勢壓氣機(jī)及平均級壓比發(fā)展趨勢加力推力的發(fā)展趨勢在考慮基準(zhǔn)發(fā)動機(jī)技術(shù)水平（參數(shù)中值）的基礎(chǔ)上，根據(jù)技術(shù)現(xiàn)狀和未來發(fā)展，同時重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)革命性技術(shù)突破，我組又結(jié)合BX-21的概念，進(jìn)行了進(jìn)一步分析討論，得出下一代渦扇發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)點(diǎn)性能指標(biāo)根據(jù)部件設(shè)計(jì)水平及部根據(jù)部件設(shè)計(jì)水平及部件參數(shù)發(fā)展趨勢，選擇部件參數(shù)、損失系數(shù)和冷卻空氣量等部件參數(shù)。BPR和πBPR和πΣ不變的條件下，分析了T和Fs,dry,、sfcdry,的關(guān)系，在容許范圍內(nèi)，選取盡可能高的T,以便提高推力。對πΣ的 選擇主要考慮發(fā)動機(jī)推力和耗油率。同時分析了材料耐熱能力、高速推力性能的約束，進(jìn)一步結(jié)合爆震燃燒的