脉冲喷气发动机出口流场及其性能测量(5)
图1-9 柯蒂郡一代娜脉动喷气发动机
图1-10 靶机阿塞纳尔5.501
从1960年到1980年初，脉动喷气发动机的研究主要集中在无阀设计，因为它可以简化发动机结构。提高发动机的使用寿命，且成本低，可靠性好等优点。研究人员进行了大量的实验，在实验的基础上，设计出各式各样的变流装置期望以此改变气流进入进气道的流动特性。譬如气动式单向阀的设计，如图1-11所示。尽管如此，气动式单向阀还是不能达到研究员们的预期。一旦燃烧室的压力大于气动阀前压力时，燃气还是会出现倒流现象，导致有效推力降低。
图1-11 气式单向阀结构
对于变流装置的简化，使之和发动机成为一个整体，R．M．Lockwood和Hiller发明了能产生非常高推重比的U型发动机，是目前为止发展得最成功与高效的无阀脉动喷气动机，J．A．C．Kentfield设计了一种带有压力放大器的脉动燃烧器（图1-12），整流器向后弯成U型以减少变流损失，利用速度冲压产生推力。
图1-12 Kent-field设计的带有压力放大器的脉动燃烧器
在接下来一段时期，脉动喷气发动机陷入了技术瓶颈，没有取得任何突破性的进展。大量科研人员和资金被投入发展火箭发动机和燃气轮机，从此进入了火箭发动机和燃气轮机的黄金阶段。直到最近一段时间，相比于火箭发动机和燃气轮机的昂贵几个和复杂结构，脉动喷气发动机的价格优势和简单结构再一次赢得了人们的欢心。各个国家争先进行试飞实验。俄罗斯先后研制成功出三款作为靶机动力的脉动喷气发动机。大量研究人员将数值仿真技术与脉冲发动机的研制相结合，取得了不小的进展。
美国的一些大学相继成立了研究所，专门在脉动喷气发动机研究领域开展了一系列工作，当然由于资金等原因的限制，他们主要是针对小尺寸脉动发动机，针对不同形状的尾喷管，测量的发动机性能，并且与计算模型的预测结果进行了对比。另外，大量的科研人员也都从事着各自的研究，共同为脉动喷气发动机的发展贡献着研究成果。不过很可惜的是，目前所有的研究结果还不足以解释脉冲喷气发动机的工作机理。
与此同时，脉动喷气发动机的另一种形式，脉动爆震发动机正在蓬勃迅速的发展，它是依靠燃料产生爆震波而不是燃烧波来产生更大的推力和压力。到现在为止，尽管脉动爆震发动机还没有成功运用的例子，但是已经开展几个概念发动机的静态试验。
2 脉动燃烧
2.1 脉动燃烧特点
1，燃烧强度十分高，燃烧效率十分高。
2，传热效率比较高。
3，排烟污染十分小。
4，具有自吸特点。
2.2 脉动燃烧发展现状
1777 年，Higgins 在两端开口的垂直玻璃管中的下端放置了氢火焰，玻璃管会发出响声，在玻璃管的上方套了一个可以滑动的套筒，上下移动套筒时，这就是相当于改变管子的长度，声音的频率会随之变化，就像在唱歌一样，历史上称之为“唱歌的火焰”[5]。
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