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金属燃料及其在冲压发动机中的应用综述OA

Review on metal fuels and its application in ramjet engines

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金属燃料具有较高的能量密度,在提升发动机比冲和推力方面展现出显著优势,已成为动力技术研究的前沿方向.综述了金属燃料的特性、燃料形式及其在冲压发动机中的应用研究进展.分析了锂、铍、硼、镁、铝等常见金属燃料的物化特性与能量性能,比较了药柱式和粉末式两种金属燃料形式的工作机理、性能特点及优缺点,重点总结了金属燃料在空气冲压发动机、水冲压发动机及跨介质发动机中的应用,分类归纳了国内外在燃烧组织、流场优化和性能提升等方面的试验与数值模拟成果,并揭示了当前的技术挑战.对金属燃料发动机燃烧组织的关键技术挑战进行了总结与展望,为金属燃料未来的研究与工程应用提供参考.

Metal fuels,with their high energy density,show significant advantages in improving engine specific im-pulse and thrust,and have become a frontier in propulsion technology research.This paper reviews the characteris-tics,fuel forms,and the progress in the application of metal fuels in ramjet engines.The physicochemical characteris-tics and energy performance of common metal fuels such as lithium,beryllium,boron,magnesium,and aluminum are analyzed.The working mechanisms,performance characteristics,and advantages and disadvantages of the pill-type and powder-type metal fuel forms are compared.This paper focuses on summarizing the application of metal fu-els in air ramjet engines,water ramjet engines,and cross-medium engines.The test and numerical simulation results of combustion organization,flow field optimization,and performance enhancement from both domestic and interna-tional research are classified and summarized.Furthermore,the current technical challenges are revealed.A sum-mary and outlook on the key technical challenges in the combustion organization of metal fuel engines are presented.This provides reference for future research and engineering applications of metal fuels.

刘平安;刘尚;庞爱民;杨玉新;武志文;闫涛;惠士轩;徐珂靖

哈尔滨工程大学 航天与建筑工程学院,哈尔滨 150001||哈尔滨工程大学 航行器跨介质技术重点实验室,哈尔滨 150001||河北汉光重工有限责任公司 双介质动力技术重点实验室,邯郸 056017哈尔滨工程大学 航天与建筑工程学院,哈尔滨 150001航天动力技术研究院,西安 710025西安航天动力技术研究所,西安 710025北京理工大学 空天科学与技术学院,北京 100081哈尔滨工程大学 航天与建筑工程学院,哈尔滨 150001哈尔滨工程大学 航天与建筑工程学院,哈尔滨 150001哈尔滨工程大学 航天与建筑工程学院,哈尔滨 150001

航空航天

金属燃料动力系统空气冲压发动机水冲压发动机跨介质发动机

metal fuelspropulsion systemair ramjet enginewater ramjet enginecross-medium engine

《航空学报》 2026 (17)

1-33,33

国家自然科学基金(22305053) National Natural Science Foundation of China(22305053)

10.7527/S1000-6893.2026.33429

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