粉末燃料沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的研究中涉及到氣體動(dòng)力學(xué)、燃燒學(xué)、多相流、材料學(xué)等諸多學(xué)科。各學(xué)科相互交叉共同構(gòu)成了粉末燃料沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)研究中的關(guān)鍵技術(shù)。 而這其中粉末燃料供給、粉末燃料燃燒組織和發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火等技術(shù)為粉末燃料沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)。
１ 粉末燃料供給技術(shù)粉末供給技術(shù)是粉末燃料沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)粉末燃料的連續(xù)、穩(wěn)定、可控供給是發(fā)動(dòng)機(jī)可靠工作的前提。 粉末燃料供給裝置的主要設(shè)計(jì)思想是利用氣體將儲(chǔ)箱內(nèi)的粉末燃料流態(tài)化，同時(shí)在活塞的推動(dòng)作用下保證粉末燃料的連續(xù)供給，最終以氣固兩相流的形式噴入燃燒室，完成燃料供應(yīng)過(guò)程。 要實(shí)現(xiàn)粉末供給系統(tǒng)的高效設(shè)計(jì)，需進(jìn)一步提高粉末流量的調(diào)控精度，并開展過(guò)載、振動(dòng)以及聲場(chǎng)作用下粉末流化機(jī)制和氣固輸送穩(wěn)定性研究，同時(shí)解決粉末流量調(diào)節(jié)比低等問(wèn)題。
２ 粉末燃料燃燒組織技術(shù)粉末燃料在燃燒室中的燃燒過(guò)程屬于典型的粉塵燃燒過(guò)程，粉末燃料沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)直接以固體顆粒作為燃料。 通過(guò)對(duì)粉末燃料噴注器的優(yōu)化設(shè)計(jì)使其能在較大的粉末燃料質(zhì)量流率調(diào)節(jié)比內(nèi)均具有較好的噴注、離散效果。 此外，為使發(fā)動(dòng)機(jī)具有優(yōu)良的自持燃燒性能，可采取一定的火焰穩(wěn)定措施，如采用一定形式的火焰穩(wěn)定器，或者借助外部高溫火源或流場(chǎng)自補(bǔ)償形成的點(diǎn)火源實(shí)現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定燃燒。
３ 發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火技術(shù)粉末燃料沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火時(shí)，燃料以氣固兩相流的形式噴入燃燒室，由于噴注速度快、燃料初溫低，以及金屬、硼顆粒點(diǎn)火溫度高，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火及火焰穩(wěn)定都帶來(lái)了較大困難。 目前，研究者分別采用電熱絲點(diǎn)火、固體燃?xì)獍l(fā)生器點(diǎn)火和高能火花塞點(diǎn)火等方式對(duì)粉末燃料沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了成功的點(diǎn)火實(shí)驗(yàn)，但上述點(diǎn)火方式均存在點(diǎn)火可靠性低以及結(jié)構(gòu)復(fù)雜等問(wèn)題，還不能滿足粉末燃料沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火器小型化、輕質(zhì)化、可靠性高等要求。 因此，尋求高效可靠的點(diǎn)火方式是發(fā)展粉末燃料沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)之一。
