簡介
氫氧爆轟驅動激波風洞是新型的脈衝式高燴風洞,利用氫氧爆轟產生的高溫、高壓氣體作為驅動氣體,建立高總熔及高駐室壓力的氣流狀態,用來開展飛行器再人大氣層時的真實氣體效應及相關課題的實驗研究。
激波風洞爆轟驅動原理
激波風洞的基本原理是套用高壓氣體壓縮實驗氣體，獲得試驗氣流. 高壓驅動氣體的壓力越大，聲速越高，風洞的驅動能力就越強. 爆轟驅動是利用爆轟產生的高溫、高壓氣體作為高壓氣源的一種驅動方式，其運行原理和波系傳播過程與常規高壓氣體驅動略有不同 。
背景
氫氧爆轟驅動激波風洞近年來隨著人們對高超聲速飛行的興趣日益增長,對高焓地面設備的需求日益迫切。激波風洞是產生高焓(同時具有高滯止壓力)試驗氣流最有前景的一種設備。為了提高氣流焓值,需提高人射激波強度。這就要求儘可能提高驅動氣體的聲速和壓力 。
由於高超聲速流動耦合了熱化學反應、燃燒、激波動力學、氣動光學以及熱輻射等現象，是一類具有多尺度特點的強非線性流動，不僅對氣動物理研究，也對氣體動力學地面模擬試驗技術提出了新的挑戰. 傳統氣動實驗的模擬準則，如雷諾數 (黏性影響) 和馬赫數 (壓縮性影響) 對於具有化學反應影響占優的高超聲速流動顯得嚴重不足，目前依然缺乏有效的相似模擬參數. 影響相似規律的關鍵物理問題之一是高超聲速飛行器的外流耦合了高溫熱化學反應，吸氣式推進系統的內流耦合了燃燒反應過程。
而這類化學反應尺度在地面模擬試驗中並不隨飛行器模型的縮小而縮短，所以發展能夠復現高超聲速飛行條件的長實驗時間和大尺度試驗流場的氣動設備是非常必要的。
關鍵技術
激波風洞提供的平穩試驗氣流所持續的時間與其中的波傳播過程密切相關，而波過程取決於運行狀態，其中最重要的一個波過程是入射激波在被驅動段端面和試驗/驅動氣體界面之間的往復反射.為了獲得最長的試驗時間，激波風洞需要採用縫合運行狀態.
激波風洞產生的試驗氣流總焓取決於入射激波的強度，通常被驅動段內實驗氣體為室溫空氣. 因此，若驅動氣體的狀態參數給定，縫合激波馬赫數也隨之確定，也即實驗氣體的總焓確定. 對於常規高壓氣體驅動，為了獲得總焓不同的試驗氣流，並保持風洞運行於縫合狀態，需通過調整驅動氣體的組分和狀態參數來實現.
爆轟驅動和常規高壓氣體驅動一樣，可通過調整驅動氣體的初始組分獲得不同強度的縫合激波馬赫數，從而獲得總焓不同的試驗氣體。
