升限、速度和机动性是衡量无人机、靶机等的一组重要指标，高空高速大机动飞行器更易于突破敌方雷达探测拦截，高空高速大机动靶机对检验装备的防空能力意义重大。随着无人机和相关装备的升限、速度、机动性不断提升，对航空发动机在高空极端条件下的成功点火和稳定燃烧提出了巨大挑战，是小型航空发动机领域的研究和发展热点。

该项目在国家两机重大专项，工信部民机专项等多个国家级、部委级计划的支持下，突破核心关键技术，发展了分级分区燃烧技术，实现了发动机在极端条件下的高稳定性燃烧，为无人机/靶机和相关装备提高升限、提升生存能力、降低成本提供了重要技术基础。该项目取得的主要技术发明包括：

一、提出了基于燃油分级且空气分区的分层部分预混旋流燃烧组织技术，采用该技术方案的燃烧室贫油熄火油气比比常规燃烧方案降低约40％，使高空长航时无人机用小型涡扇发动机升限提高50％，并实现高原点火。

二、提出了一种适用于小型涡喷发动机的低阻力加力燃烧室和电驱+杠杆作动的可调尾喷管结构，在国际上首次实现了带加力燃烧室小型涡喷发动机设计，填补了小型超音速无人机缺乏可用动力的技术空白。

三、提出了一种兼顾稳定性与低成本的分级分区预热式蒸发管燃烧技术，有效拓宽了燃烧室的高原高寒起动性能和高空稳定工作边界，升限提高50％。此外，其低成本设计理念极大提升了小型涡喷发动机的效费比，使靶机等训练器材和相关装备成本显著降低，为大规模实战训练、装备可持续消耗奠定了技术基础。

项目共获授权发明专利21件，授权实用新型专利3件，软件著作权1项，发表论文30篇，通过中国科学院组织的科技成果鉴定会，认为该技术是中国小型航空发动机领域的一项重要突破，整体技术居国际领先水平。基于上述技术设计的低污染、高温升燃烧室应用于中国航发商用航空发动机有限责任公司研制的CJ商用大涵道比航空发动机和中国航发沈阳发动机研究所研制的新一代高推重比航空发动机；基于上述技术设计的分级分区预热式蒸发管燃烧燃烧室应用于系列高性能低成本涡喷发动机，配合相关装备使用部门、中航工业洪都、浙江大学、中科方舟、西安科为、西安龙德、四川垚磊等多家总体单位的无人机、靶机完成试飞，性能优异，有效提升了中国装备研制水平。

中国科学院工程热物理研究所联合青岛市政府，于2016年成立中科航星科技有限公司，实现该技术的产业化应用，近三年累计新增销售额7211万元，累计新增利润746万元，并有效带动山东省内潍坊一立、高密豪迈、莱州中玮等传统制造企业向航空材料、航空模具、精密铸造、精密机加、航空焊接和特种钣金等高端装备制造方向转型，有效辐射和带动了地方经济发展。

成果说明

上述技术应用于我国商用大涵道比航空发动机燃烧室设计中，解决了采用贫油燃烧室所存在的慢车贫油熄火和出口温度分布质量难调控的问题，同时大幅缩短了燃烧室长度，扩宽了燃烧室高空再点火效果。 上述技术应用于中国航发沈阳发动机研究所研制的高推重比发动机中，有效解决了现有高温升燃烧室存在的排气冒烟、慢车易熄火和出口温度分布质量差的问题，同时大幅缩短燃烧室长度，拓宽燃烧室稳定工作边界。 基于上述技术设计的涡喷、涡扇燃烧室及发动机通过燃烧室部件试验、发动机整机试验、发动机高原起动试验和发动机高空试验，配合相关装备使用部

1. 下载详细PDF版/Doc版

提示：为方便大家复制编辑，博主已将PDF文件制作为Word/Doc格式文件。