爆轰发动机的工作原理

　　在高超声速飞行器研究领域，爆轰发动机是重要的发展方向.其中斜爆轰发动机概念的提出因其较超燃冲压发动机具有更高的热力效率、更短的燃烧室尺寸以及更简单的燃烧室构型而备受瞩目.然而，在高超声速飞行器中，总是存在来流边界层。无论对于进气道还是燃烧室，边界层的影响是难以避免的。大量研究表明，边界层的分离有可能导致进气道不起动或发生颤振.同样，对于斜爆轰发动机来说，燃烧室中斜爆轰波入射到燃烧室壁面上与边界层的相互作用也必将对发动机的性能产生影响，但这种影响的程度及机理目前还不清楚。此外，斜爆轰发动机的概念中，通常用悬空斜劈来诱导产生斜爆轰波并使其驻定在斜劈上，但这种悬空斜劈在维持斜爆轰波的同时承受了强烈的热负荷（尤其是斜劈前缘处）。若将斜劈悬空方案改为壁面斜坡方案，则能大大降低热负荷，但同时带来了来流边界层的影响。弄清这种影响的机理并设法加以人为控制，显然具有重要的应用价值。

　　我们知道，超声速气流通过斜坡产生激波，会带来激波与边界层相互作用（shockwave-boundarylayer-interaction，SWBLI）问题。由于边界层对逆压梯度十分敏感，当激波强度足够时，能够引起边界层的分离。在过去的几十年中，人们对SWBLI的相关问题进行了大量研究<1117>，然而关于爆轰波与边界层相互作用的研究报道则十分稀少。