采用超燃冲压发动机推进的吸气式高超声速飞行器在可预见的未来空天运输和军事领域具有强烈的应用前景。吸气式高超声速推进系统即超燃冲压发动机面临很多关键技术亟待突破,目前美国、俄罗斯、欧洲、澳大利亚、日本等军事大国和组织都投入巨大的人力、物力和财力加紧进行攻关研究,尤其美国、俄罗斯等国已进入飞行试验阶段。为缩小我国在国防尖端技术领域与其他军事强国之间的差距,占据未来吸气式高超声速推进技术的制高点,有必要对该领域的相关关键技术难题进行探索和研究。本文针对高超声速飞行器机身/超燃冲压发动机一体化耦合建模与控制方面面临的挑战,对一些关键技术难题作了研究。主要包括以下几个方面的研究工作(1) 针对高超声速飞行器机身/超燃冲压发动机一体化控制设计对建模提出的要求,开展了高超声速飞行器机身/超燃冲压发动机一体化建模研究;(2) 基于已建立的含安全边界的高超声速飞行器机身/超燃冲压发动机耦合模型HIT-HAV,分析了高超声速飞行器存在的特殊耦合特性;(3) 开展超燃冲压发动机的性能调节/安全保护切换控制设计方法研究;(4) 探讨了进行高超声速飞行器全新飞/推协调控制的方案。
英文主题词hypersonic airbreathing flight vehicle; scramjet engine; flight/propulsion coupling; switching control; coordinated control