S-發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)特點(diǎn)
S-發(fā)動(dòng)機(jī)由進(jìn)氣道、預(yù)冷卻器、核心機(jī)、加力燃燒室和噴管組成(圖1),發(fā)動(dòng)機(jī)主要技術(shù)參數(shù)如表2所示。
以馬赫數(shù)5巡航飛行時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)口滯止溫度將達(dá)到1000℃,超過了常規(guī)渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)口溫度限制。為了解決此問題,S-發(fā)動(dòng)機(jī)采用了預(yù)冷卻技術(shù),利用液氫冷卻來流空氣,將溫度降低到300℃左右。另一方面,通過冷卻使來流空氣密度增大從而增加推力,能夠保持發(fā)動(dòng)機(jī)從馬赫數(shù)0到5連續(xù)工作。
S-發(fā)動(dòng)機(jī)的主要部件詳情如下:
可變幾何的進(jìn)氣道:采用矩形進(jìn)氣道,相比于圓形進(jìn)氣道擁有更大的喉道高度和更簡單的調(diào)節(jié)機(jī)制,進(jìn)氣道內(nèi)有3塊斜板,其中后兩個(gè)斜板可調(diào)以控制波系,將來流速度從馬赫數(shù)5降低到馬赫數(shù)1,2003~2004年,進(jìn)氣道部件試驗(yàn)成功進(jìn)行。
預(yù)冷卻器:預(yù)冷卻器是一種殼體管路型的熱交換器,形狀為矩形,與進(jìn)氣道匹配,由1296個(gè)長320mm、外徑2mm的不銹鋼管組成,鋼管壁厚為0.15mm,管路間距比ATREX發(fā)動(dòng)機(jī)增加一倍,已解決預(yù)冷卻器最核心的技術(shù)難題——結(jié)霜問題。預(yù)冷卻器熱交換率約120kW。
核心機(jī):流量僅為1.1kg/s,因此采用單轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì),由較為簡單的斜流壓氣機(jī)、回流環(huán)形燃燒室和單級(jí)軸流渦輪組成。加力燃燒室:火焰穩(wěn)定器同時(shí)作為燃油噴嘴。通過改變火焰穩(wěn)定器的形狀增強(qiáng)摻混能力?勺儙缀挝矅姽埽翰捎脧(fù)合材料,可通過調(diào)節(jié)噴管面積控制燃燒壓力。總之,S-發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)是采用單轉(zhuǎn)子渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)加裝預(yù)冷卻器和加力燃燒室,構(gòu)成高速渦輪發(fā)動(dòng)機(jī),發(fā)動(dòng)機(jī)只有單一流道,不需采用模態(tài)轉(zhuǎn)換可實(shí)現(xiàn)馬赫數(shù)5的飛行。