●目錄第1章 緒論 1.1 定義和內涵 1.2 主要優勢和主要特點 1.3 主要類型 1.4 主要技術挑戰 1.5 國內外技術發展現狀和趨勢 1.6 展望與對策 1.7 本書導讀 參考文獻第2章 渦輪基組合循環發動機典型構型和應用 2.1 渦輪基組合循環發動機典型構型 2.1.1 串聯式渦輪衝壓組合發動機 2.1.2 並聯式渦輪衝壓組合發動機 2.1.3 超聲速強預冷渦輪發動機 2.1.4 “三噴氣”組合循環發動機 2.1.5 膨脹循環空氣渦輪衝壓發動機 2.1.6 深冷渦噴-火箭組合循環發動機 2.2 渦輪基組合循環發動機的主要用途 2.2.1 軍用飛行器動力 2.2.2 民用飛行器動力 2.2.3 空天飛行器動力 參考文獻第3章 渦輪衝壓組合發動機總體方案和循環分析 3.1 渦輪衝壓組合發動機需求分析 3.2 渦輪衝壓組合發動機循環分析 3.3 變循環渦輪衝壓串聯組合發動機的結構特點 3.4 渦輪衝壓組合發動機總體仿真建模 3.5 串聯式組合發動機變比熱容部件級性能模型算法研究 3.5.1 氣體熱力性質 3.5.2 部件特性及其出口氣流參數計算 3.5.3 發動機共同工作點的確定 3.5.4 發動機非線性方程組Newton-Raphson數值求解方法 3.5.5 變循環渦輪衝壓組合發動機模型校核 3.6 渦輪衝壓組合發動機串聯方案 3.6.1 渦扇模式初步方案設計參數選取 3.6.2 衝壓模式的初步方案設計 3.7 渦輪/衝壓模式轉換控制規律研究 3.7.1 模式轉換過程的控制變量和控制目標 3.7.2 渦輪/衝壓模式轉換過程過渡態模型及多變量控制規律研究 3.7.3 模式轉換過程中的優化問題抽像 3.7.4 多變量多目標優化算法研究 3.7.5 Newton－Raphson目標規劃算法研究 3.7.6 Newton－Raphson目標規劃算法有效性驗證 3.7.7 轉換過程控制規律進行多目標規劃後的過渡態仿真 3.8 進氣道/串聯組合發動機性能匹配 3.8.1 高超聲速混壓進氣道設計原則 3.8.2 混壓進氣道外壓縮波繫設計 3.8.3 混壓進氣道內壓縮波繫設計 3.8.4 附面層抽吸流量估算 3.8.5 進氣道壓縮斜板和喉道幾何參數的計算 3.8.6 擴壓段總壓恢復繫數計算 3.8.7 高超聲速混壓進氣道外流阻力估算 3.8.8 組合發動機進氣道幾何調節研究 3.9 串聯組合發動機/噴管性能匹配 3.9.收擴噴管主要幾何尺寸設計及調節原則 3.9.對稱可調斜板收擴噴管特性估算算法 3.9.3 幾何調整對噴管推力繫數的影響 3.10 進氣道/組合發動機/噴管一體化設計方案 3.10.1 進氣道/組合發動機/噴管主要設計參數的選取及設計點性能 3.10.2 進氣道/組合發動機/噴管一體化控制規律優化結果 3.10.3 組合發動機沿飛行軌跡的穩態安裝性能 參考文獻第4章 渦輪衝壓組合發動機加力/衝壓燃燒室 4.1 TBCC加力/衝壓燃燒室工作環境和設計需求 4.2 TBCC加力/衝壓燃燒室研究現狀 4.2.1 日本HYPR計劃衝壓燃燒室 4.2.2 美國RTA計劃衝壓燃燒室 4.2.3 我國的TBCC加力/衝壓燃燒室研究 4.3 TBCC加力/衝壓燃燒室設計方法及方案 4.3.1 加力/衝壓燃燒室的性能估算方法 4.3.2 串聯式TBCC加力/衝壓燃燒室設計方案 4.3.3 並聯式TBCC加力/衝壓燃燒室設計方案 4.3.4 TBCC加力/衝壓燃燒室設計小結 4.4 TBCC加力/衝壓燃燒室火焰穩定技術 4.4.1 試驗裝置及數據處理方法 4.4.2 值班火焰穩定器 4.4.3 可變幾何火焰穩定器 4.4.4 支板火焰穩定器 4.4.5 火焰穩定技術小結 4.5 本章小結 參考文獻第5章 渦輪衝壓組合發動機排氣繫統 5.1 排氣繫統工作環境和設計需求 5.1.1 高超聲速飛行器對排氣繫統的需求 5.1.2 單邊膨脹噴管的概念和特點 5.2 排氣繫統氣動方案設計 5.2.1 主要幾何參數確定 5.2.2 SERN模型流道設計 5.2.3 SERN模型其他參數設計 5.2.4 SERN模型流路設計 5.3 SERN模型運動機構設計 5.3.1 設計要求和主要技術難點 5.3.2 SERN喉道設計方案 5.3.3 可調SERN方案設計 5.3.4 運動機構設計小結 5.4 SERN內特性模型試驗方法和裝置 5.4.1 噴管試驗臺的組成 5.4.2 試驗測量內容 5.4.3 試驗步驟 5.4.4 試驗誤差分析和置信度分析 5.5 SERN內特性模型試驗和數值模擬研究 5.5.1 膨脹面型線對SERN性能的影響 5.5.2 下腹板長度對SERN性能影響 5.5.3 整體氣動流路對SERN性能影響 5.5.4 側壁構型對SERN性能影響 5.5.5 膨脹面長度對SERN性能影響 5.5.6 噴管喉道寬高比對SERN性能影響 5.5.7 小結 參考文獻 第6章 渦輪衝壓組合發動機進氣繫統 6.1 概述 6.2 TBCC發動機進氣道的特征和設計基礎 6.2.1 進氣道的基本設計要求 6.2.2 進氣道的結構類型 6.2.3 進氣道特性對推進繫統性能的影響 6.2.4 超聲速進氣道的起動問題 6.2.5 Oswatitsch的很好波繫理論 6.3 TBCC發動機進氣道和擴壓器設計方法 6.3.1 高超聲速飛行器/進氣道一體化設計問題 6.3.2 高超聲速進氣道設計過程中主要參數確定的總原則 6.3.3 高超聲速進氣道設計步驟 6.3.4 TBCC發動機進氣道特性計算方法 6.4 TBCC發動機進氣道型面設計和特性計算結果 6.4.1 TBCC發動機推進繫統設計點選擇 6.4.2 TBCC發動機高超聲速進氣道設計方案和主要參數 6.4.3 設計狀態TBCC發動機進氣道特性 6.4.4 沿飛行軌跡TBCC發動機進氣道特性 6.4.5 展望 參考文獻

本書以渦輪基組合循環發動機為對像，簡述了國內外的相關技術發展現狀和趨勢，給出了其主要類型和用途、典型構型及工作原理。以飛行速度Ma4的渦輪亞燃衝壓組合發動機為重點，從總體、加力衝壓燃燒室、進排氣繫統等方面進行了介紹和分析，主要包括：總體循環分析、結構特點、總體方案、仿真建模、模式轉換規律、進氣道組合發動機噴管一體化設計技術等；加力衝壓燃燒室工作環境、設計需求、設計方法及設計方案單邊膨脹噴管概念特點、氣動方案、模型運動機構、內特性模型試驗、內外流數值模擬，膨脹面型線等典型結構參數對噴管流場和性能的影

金捷,陳敏,劉玉英,杜剛 著

高超聲速飛行器被譽為繼螺旋槳和噴氣式飛機之後世界航空目前的第三次“革命”，也是21世紀航空航天領域的技術制高點，開展高超聲速飛行器研究具有前瞻性、戰略性和帶動性，將對軍事、經濟和人類社會文明產生不可估量的深遠影響。動力裝置是實現高超聲速飛行的關鍵。為了兼顧安全性、經濟性和作戰效能的綜合要求，高超聲速飛行器的飛行包線十分寬廣，飛行高度從0～40km或更高，飛行速度從亞聲速、跨聲速、超聲速一直擴展到高超聲速，這就要求其動力裝置在如此寬廣的飛行包線內長航程、重復使用中能夠穩定可靠地工作，具有高的單位推力和比衝，同時還要滿足一定的環保（噪聲、排放等）要求。顯然，目前任何一種單一類型的發動機都不能滿足上述要求，必須積極發展組合動力。可以說，沒有優選的組合動力裝置，要研制成功高超聲速飛行器是不可能的。 組合動力的方案和類型很多，從性能、費用、安全和技術可行性等方面考慮，吸氣式發動機的火箭基組合循等