[发明专利]气流冲量增益测量系统及其使用方法和应用

说明书

本申请公开了一种气流冲量增益测量系统，所述系统包括脉冲激光光源，导光臂，分束器，前窗观测相机，后窗观测相机，前窗片光转换镜头，后窗片光转换镜头，燃烧室和控制电脑，其中，所述脉冲激光光源发射脉冲激光，所述脉冲激光由导光臂引导至所述前窗片光转换镜头和后窗片光转换镜头，所述前窗片光转换镜头和后窗片光转换镜头，所述前窗观测相机和后窗观测相机设置在所述燃烧室的水平位置并用于分别拍摄所述燃烧室的前后窗，所述控制电脑采集并记录数据并控制所述系统的运转。本申请还公开了使用所述气流冲量增益测量系统进行气流冲量增益的测定方法以及所述系统及所述测定方法的应用。

技术领域

本申请涉及一种气流冲量增益测量系统及其使用方法和应用，属于冲压发动机的性能评估和试验测量领域。

背景技术

冲压发动机包括亚燃冲压发动机、超燃冲压发动机及其组合形式，是吸气式发动机的一种，其利用大气中的氧气作为全部或部分的氧化剂，与自身携带的燃料进行反应。与涡轮增压的航空发动机不同，它利用冲击增压原理，依靠固定的结构部件来对高速气流进行压缩及加速。基本的冲压发动机由进气道、扩压段、燃烧室和尾喷管构成。进气道捕获并压缩空气，再通过扩压器将气体导入到燃烧室中。在燃烧室内空气与燃料发生化学反应，通过燃烧将化学能转变为气体的内能。气体经过喷管膨胀加速，最终排入大气中，此时喷管出口的气体速度要高于进入进气道之前的速度，因此就产生了向前的推力。推力是冲压发动机的主要性能参数，它是表征冲压发动机工作能力大小的一个参数。

计算公式如下：

F＝m_eV_e-m_a V_a+A_e(P_e-P_a)

其中，F：发动机推力

V_e：喷管出口处的排气速度

发动机喷管出口处单位时间内的空气质量流量

V_a：发动机进口空气速度

发动机进口单位时间内的空气质量流量

P_e：喷管出口处的燃气压强

P_a：发动机工作高度处的大气压强

A_e：喷管排气面的横截面积