涡轮增压冲压发动机设计点性能优化研究

摘要

为了得到优良的涡轮增压固体冲压发动机（TSPR）的设计点性能，根据各部件工作原理，建立设计点性能模型，通过设计点模型，分析各影响因素下TSPR的总体性能。进一步，将多岛遗传算法（MIGA）与设计点性能模型结合，建立设计点性能优化模型，给出不同工况下性能最优时的设计点参数。结果表明，在12 km内，推力随高度增加而增大，超过12 km，推力随高度增加而减小其后保持不变；推力随马赫数、压气机压比增大而增大。比冲随着高度增加呈现先增后减而后持平，随着压气机压比增大而减小。TSPR适用于中高空、中高速飞行，而在高空域性能最优时需匹配高马赫与低压气机压比，亚音速性能最优时需匹配高压气机压比。将本文模型与已有TSPR地面样机试验数据对比，吻合较好。优化结果为TSPR的总体性能研究提供理论参考，并为TSPR适配于各类飞行器走向工程应用提供理论基础。

关键词

TSPR / 总体性能 / 多岛遗传算法 / 优化