煤油凝胶冲压发动机点火器设计与试验研究(2)
4.3 来流总温的影响27
结论与展望30
致 谢31
参 考 文 献32
1 绪论
凝胶煤油推进剂具有特殊的流变性能和非固非液的存在状态，在安全性能和配方组元上面较其他推进剂有不可替代的优越性。因此，备受国内外研究人员的广泛关注，可以说是未来推进剂的发展趋势之一。
1.1 凝胶煤油推进剂
1.1.1 凝胶煤油推进剂的发展历史
在上个世纪三十年代，有人在内燃机的液体燃料中添加了金属粉末（铝粉），得到了一种胶状燃料。优尔十年代，美国开始大规模的研究含硼和含镁的烃类燃料。因为凝胶推进剂的独特的优点，所以现在几乎运用于所有的领域中，但是凝胶推进剂也有其缺点。总之，凝胶推进剂的发展一般分为下面这五个阶段：
1） 研究在凝胶推进剂的配方中加入金属，主要加入对铝，硼，肼燃料。
2） 测试凝胶推进剂的性能，证明凝胶推进剂有其独特的优越性，主要是研究甲基肼凝胶和烃胶。
3） 凝胶推进剂的点火和燃烧试验，美国宇航局在凝胶推进剂的配方中加入金属粉末（铝粉），并进行点火和燃烧试验。
4） 研究纳米凝胶推进剂的应用，因为纳米凝胶推进剂的比表面积和密度很高，能够有效的提高凝胶推进剂的各种性能，因此研究纳米凝胶推进剂成为重要发展方向。
5） 金属化液氧单组元凝胶推进剂的研究，又成月球推进剂，计划在月球建设永久性基地[1]。
1.1.2 凝胶煤油推进剂的应用领域
目前，凝胶推进剂研究成果在许多方面均有应用，包括航天、军事及相关民用方面。
1）航天领域：凝胶推进剂在航天领域有着广泛的应用前景，主要是液氢和液氧凝胶推进剂一级液氧和煤油凝胶推进剂。
2）军事领域：在军事方面，凝胶推进剂因其独特的性能，可以安全的储藏、运输和使用，而且发烟量少，有利于突防和反突防，同时凝胶推进剂的密度比冲和比冲均较高。主要用于战术导弹和拦截导弹，特别是多用途战术导弹和拦截导弹。
3）民用领域：凝胶推进剂可用在航空发动机、灭火器、气体发生器等方面[1]。
1.1.3 凝胶推进剂的优缺点
凝胶推进剂作为一种新型化学推进剂，它兼具液体推进剂和固体推进剂的诸多优点，同时克服了两者的缺点。
1） 凝胶推进剂的优点：a.由于消除了晃动，便于储存，没有搬运和运输上的困难，比较安全；b.凝胶推进剂不仅密度比液体大，而且由于加入了金属添加剂，使得能量密度和装填密度也比较大；c.液氢凝胶化后，蒸发速率大大降低，减少了损失；d.凝胶推进剂相对于固体推进剂来说，没有严格的力学性能，推进剂组元选择余地更宽，性能调节范围广；e.凝胶推进剂具有很高的松弛性能，可排除因裂纹、碰撞等引起的事故；f.凝胶推进剂属于假塑性流体，具有灵活的能量可控性。
2）凝胶推进剂的缺点：a.凝胶推进剂的流变性能受环境温度影响较大，输送系统设计比较困难；b.金属化凝胶推进剂容易出现烧结现象，会影响燃烧效率；c.凝胶推进剂容易粘接在燃烧时或贮箱壁面、输送管路等地方，从而使得利用率下降；d.凝胶推进剂的成本比较高，一方面是制造成本高，另一方面是发动机结构比较复杂。
1.2 冲压发动机的研究现状
1.2.1 国内冲压发动机研究现状
1990年起，我国航天三院引进了俄罗斯的Kh-31导弹技术，并且研制了YJ-91超声速空地反辐射导弹，2003年将马赫数提到了3.5，并且试飞成功，已经投入使用。此外，还研制了动力为液压冲压发动机的YJ-12中程超声速反舰导弹和动力为固液混合冲压发动机的某型地空反辐射超声速导弹。
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