(6) 实验技术。包括试车台实验与实弹打靶试验。试车台实验包括实验用发动机的设计、制造、参数改变以及实验方案设计等，实弹打靶则包括场地选择、弹道测量等技术。最后还需对实验数据进行分析总结，进而改进炮弹设计。

以上这些难点之中，固体燃料冲压发动机技术首当其冲，如果能顺利解决其发动机技术，那么对冲压增程的影响是具有历史意义的。目前，发动机的实际性能与其理论性能还有较大差距，这限制了其在武器型号上的工程应用。因此，尽快突破冲压发动机的各项关键技术，提高其工作性能，是目前增程炮弹研究的重中之重。

在这一背景下，本文通过对冲压发动机增程炮弹绕流的二维流场进行数值模拟，分析其部分流动现象，揭示其相关的流动规律，从而为冲压发动机增程炮弹的工程设计提供理论依据。

1.2  固体燃料冲压炮弹的类型及特点

海外国家对增程弹方面的研究也很重视，其取得了很多的成果。中大口径火炮弹药发展出了很多种不同的类型，主要有底排减阻弹、火箭增程弹、冲压发动机增程弹、超音速滑翔冲压复合增程弹药等。射程的提高也在5倍以上。而底部排气、火箭助推、低阻力和复合等增程方式，是早期人们就应用于增加火炮射程的方法，现阶段海外国家研制的许多大口径炮弹，还是采用以上技术实现增程的。火箭增程技术的增程率与火箭动力的能量特性有直接的联系，为进一步提高增程率，对火箭推进系统的了解和改造就显得非常重要。我们在研究发展增程时，对选择飞行器推进系统有几个关键的指标要求，例如比冲高、推重比大等。火箭发动机与火箭冲压发动机相比的主要缺陷是比冲小。由于火箭发动机的氧化剂是其装药的一部分，且氧化剂又占推进剂总重的70%左右，所以火箭发动机相对比冲很低，冲压发动机的比冲要比火箭发动机高很多。火箭冲压发动机结构简单成本低。因此，综合比较可知超音速飞行的炮弹选用火箭冲压发动机增程可得到更大增程率。

1913年，法国工程师雷恩·洛兰提出并设计了冲压发动机。但限于时代原因，没有能够用于实际。文献综述

1934年，施米特和马德林提出了以冲压发动机为动力的“飞行炸弹”，并完成原型设计，冲压发动机才真正得以应用。

俄罗斯研制的第4代最新型空空导弹R-77，绰号“蝮蛇”，弹长3.6m，弹径300mm，最大射程100km。可用于拦截无人驾驶飞行器和巡航导弹。

此后，俄罗斯又推出了多种R-77导弹的衍生型，其中R-77M-PD以固体燃料冲压发动机为动力装置，射程可达160km。

19世纪80年代，美国开始研究冲压增程技术，并且把它应用于增程炮弹。例如75mm旋转稳定弹（图1.2），选用了用固体燃料，以坦克炮作为发射装置，并且进行了自由飞行实验。美国以炮射增程弹、坦克训练弹和动能弹进行了上千次地面点火试验及上百次飞行试验。实验表明冲压发动机在1.8s内产生的推力约为1200N。美国已经研发冲压增程炮弹还有155mm和127mm固体燃料冲压增程炮弹，其射程分别可达70km和80km。

图1.1美国75mm旋转稳定弹

图1.2美国203mm尾翼稳定弹

德、英、法三国共同研制的反舰导弹采用固体火箭冲压发动机作为动力装置，其马赫数在2.2左右。另外法国、瑞典等国也在许多型号的导弹上采用了冲压发动机作为推进动力装置。

南非将冲压增程技术应用于动能侵彻弹上，在马赫数为4的条件下成功完成了数值模拟、风洞实验、燃烧实验、动力学实验和飞行实验。