深度|國內外固沖發動機關鍵技術已有較大突破 或將成未來主要火箭動力
采用固沖發動機的超聲速巡航導彈射程遠，突防能力強，且成本低，可靠性高，作戰相應快，已成為世界各國研究熱點。
固體火箭沖壓發動機（SDR）簡稱固沖發動機，也稱管道火箭，是一種組合沖壓發動機。將固體火箭發動機與沖壓發動機進行組合，以沖壓空氣攜帶的氧作為氧化劑，降低推進劑中氧化劑含量，提高發動機比沖，相比固體火箭發動機比沖提高3－5倍。固沖發動機可顯著提高以固沖發動機為動力系統的導彈射程，是新一代超聲速巡航導彈的理想動力系統。采用固沖發動機的超聲速巡航導彈射程遠，突防能力強，且成本低，可靠性高，作戰相應快，已成為世界各國研究熱點。
固沖發動機的關鍵技術包括：發動機總體設計技術、貧氧推進劑技術、燃氣流量調節技術、補燃室高效燃燒組織技術、熱防護技術、無噴管助推技術、超聲速進氣道技術、轉級技術、試驗技術、數值模擬技術等。貧氧推進劑及其在補燃室的高效燃燒組織、燃氣流量調節等技術是固沖發動機領域的特有關鍵技術。
燃氣流量調節技術
燃氣流量調節技術可實現固沖發動機推力可調，對實現固沖發動機寬包絡、大機動飛行具有重要意義。自20世紀90年代以來成為世界各國研究熱點，是新一代可變流量固沖發動機的典型特征。經過近30年的研究，國內外已突破燃氣流量調節技術。＂流星＂導彈固沖發動機采用了滑盤閱方案，通過對燃氣發生器壓強進行閉環控制，流量調節比達到10：1，可拓展至12：1。
貧氧推進荊技術
貧氧推進劑能量性能直接決定發動機理論性能，其點火燃燒特性影響發動機實際工作性能。但由于燃燒組織困難，燃燒效率低，含棚推進劑技術是制約固沖發動機應用的關鍵技術之一。
轉級技術
固沖發動機需要依靠助推加速至起動馬赫數才能工作，因此，帶來了助推器和沖壓發動機的工況轉換，也就是轉級過程。通常是整體式助推器結束工作后，通過轉級控制，打開進氣道人口和出口堵蓋，使空氣進人補燃室。同時燃氣發生器點火，沖壓發動機開始工作。整個轉級過程約在300－500ms內完成，但涉及物理化學過程多，伴隨著飛行器內外流場劇烈變化、堵蓋等結構件的解鎖分離、燃料的可靠點火、穩定燃燒以及控制規律相互及可靠工作，難度較大。多次飛行試驗結果顯示，固沖發動機能否順利轉級直接關系試驗成敗。
新思界產業研究中心出具的《2021年固體沖壓發動機行業競爭對手專項調研報告》顯示，目前，國內外固沖發動機關鍵技術已取得較大突破，可支撐固沖發動機向實用化方向發展。但發動機性能與可靠性仍需進一步提高服務應用，國內技術水平與國外先進水平存在一定差距，部分技術可靠性不足，需要繼續加強關鍵技術攻關，如提高燃氣流量調節范圍和精度，提高轉級過程成功率等。
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