400-68-17025
拓普思實驗室系統 2020-05-04
2020年3月下旬，清華大學與浙江省嘉興市利用網絡進行了“云簽約”，共同開展航空發動機基礎研究和產業關鍵技術研發，打造新一代航空發動機關鍵技術創新高地。清華大學、嘉興市、清華長三角研究院還將共同成立“清華大學航空發動機研究院嘉興分院籌建工作組”，通過推動有關平臺建設和項目落地，致力于建成航空發動機關鍵技術創新高地和資源集聚等平臺，依托清華大學、面向國際競爭，為長三角區域乃至全國航空產業提供有力的科技支撐。
傳統的航空發動機正在向齒輪傳動發動機、變循環發動機、多電發動機、間冷回熱發動機和開式轉子發動機發展，非傳統的脈沖爆震發動機、超燃沖壓發動機、渦輪基組合發動機，以及太陽能動力和燃料電池動力等也在不斷成熟，這些發動機的發展將使未來的航空器更快、更高、更遠、更經濟、更可靠，并能夠滿足更加嚴格的環保要求，并將使高超聲速航空器、跨大氣層飛行器和可重復使用的天地往返運輸成為現實。
非傳統新型航空發動機
非傳統新型航空動力是指傳統的渦噴、渦扇、渦軸、渦槳、活塞、沖壓、火箭發動機以外的新型先進航空發動機。非傳統新型航空發動機大致包括以下3類：
一是新概念發動機。在結構、原理或循環特性上與傳統發動機具有很大的區別與創新，如脈沖爆震發動機、超燃沖壓發動機、波轉子發動機、等離子體發動機、分布式矢量推進發動機等。
二是重大革新型發動機。在傳統的發動機原理、結構基礎上進行了重大革新。如多電發動機、自適應循環發動機、智能發動機、間冷回熱發動機、槳扇發動機、超微型渦輪發動機、沖壓轉子發動機、骨架結構發動機和各種組合發動機等。
三是新能源發動機。面對石油資源的枯竭和綠色環保的要求，開發使用航空煤油以外的新燃料和新能源。如氫燃料/合成燃料/生物燃料/天然氣燃料發動機，太陽能、核能、燃料電池、激光和微波能發動機等。
1、超燃沖壓發動機
超燃沖壓發動機是指燃料在超聲速氣流中進行燃燒的沖壓噴氣發動機。超然沖壓發動機技術是高超聲速飛行器推進技術，乃至整個高超聲速飛行器技術的核心技術。 超燃沖壓發動機的適用速度范圍為馬赫數5-16，主要用于高超聲速巡航導 彈、高超聲速飛機和可重復使用的航天運載器。
2、渦輪沖壓組合發動機
渦輪沖壓組合發動機是將渦輪發動機和沖壓發動機組合起來使用的吸氣式發動機。根據渦輪發動機和沖壓發動機的組合方式，可以分為分體式和整體式組合發動機，其中整體式組合發動機又根據渦輪和沖壓兩類發動機主要部件的關系和流程分為串聯布局和并聯布局。在渦輪沖壓組合發動機中，沖壓發動機按其工作模態分為亞燃、超燃和雙燃沖壓發動機。
3、脈沖爆震發動機
脈沖爆震發動機是一種利用脈沖式爆震波產生推力的新概念發動機。這種類型發動機結構簡單，少有或無運動部件，熱循環效率比常規活塞、渦輪發動機和沖壓發動機更高，推重比高，耗油率低，被認為是21世紀有潛力的航空航天動力，因此在現代航空發動機領域具有廣闊的應用前景，可用于無人駕駛飛機動力裝置、靶機、引誘飛機、靶彈動力裝置、遠程導 彈、戰略飛機動力裝置和高超聲速飛機動力裝置等，是航空航天領域革命性動力之一。根據其用途的不同，可以將吸氣式脈沖爆震發動機大致分為3類：純脈沖爆震發動機、混合式脈沖爆震發動機和組合式脈沖爆震發動機。
4、間冷回熱循環技術
間冷回熱循環概念早于20世紀五十年代提出，隨后各國開始進行大量的理論與實驗研究。間冷回熱渦扇發動機是一種新型節能環保航空發動機，通過在傳統渦扇發動機熱循環基礎上增加間冷和回熱過程，可使得發動機擁有更低的耗油率。回熱器是間冷回熱渦扇發動機的一個主要特征部件，工作在超過900K的高溫核心流中，其性能將直接影響發動機的性能，其設計技術是間冷回熱渦扇發動機的一個關鍵技術。
5.槳扇發動機
槳扇發動機是一種介于渦槳發動機和渦扇發動機之間的結構，看上去很像螺旋槳，但實際上與風扇和螺旋槳都不同。新型螺旋槳由兩個旋轉方向相反的螺旋槳在一起工作，螺旋槳的槳葉較多，每片槳葉形狀較戴彎曲后掠呈馬刀形，但隨著飛行速度的增加，螺旋槳的轉速進一步爆高時，就會遇到很多問題，不僅葉尖速度達到聲速，將對降低阻力和聲學特性造成影響，而且效率也會變低，耗油率還要增加。槳扇發動機的研制彌補了渦槳發動機耗油率的不足。
