2020年全球增壓燃燒研究進展綜述

據美國AIAA 2020年年報報導，2020年，增壓燃燒（PGC）在發電、推進和火箭領域取得了諸多進展。美國國家航空航天局（NASA）授予了三個全新的火箭式旋轉爆震發動機（RDRE）研究合同，以及在三個空間技術研究協會的支持下授予了「小企業技術轉化」階段1合同，用於RDRE的燃燒診斷。

6月，歐盟資助了「促進增壓燃燒集成、研究和教育」（INSPIRE）項目，來自歐盟的5個國家以及美國的15名博士生對PGC發動機開展了研究。歐洲航天局授予了比利時馮·卡門研究所項目合同，要求通過數值仿真和真實試驗研究脈衝爆震技術應用於太空飛行器推進器的可能性，希望極大提升太空飛行器姿態控制系統的壽命。該研究工作已經在7月份啟動。

在美國空軍研究實驗室的資助下，INSpace公司和普度大學研發和試驗了全新的高壓5000磅（2270千克）等級的RDRE燃燒室，其使用直射式液氧作為氧化劑。

航空噴氣•洛克達因公司在政府和內部經費支持下，研發了吸氣式旋轉爆震發動機分析工具和熱端部件，驗證在使用先進燃料時大範圍飛行條件下的可用性。

7月，阿拉巴馬大學優化了100千赫茲粒子成像速度儀，以測量RDE尾噴口高度周期性的亞聲速-超聲速流場，尋找降低推力性能的局部流場。同時，加州大學洛杉磯分校研究了高速、兆赫茲、光學診斷方法，使用可調的中波段紅外雷射器現場測量環形RDRE流場的壓力、溫度和組分，並可預判波速和推力。

海軍研究生學校研究了燃燒室進口出口面積比效應和與壓升有關的燃燒室間隙寬度。2020年早期，加州理工大學與空軍技術研究所合作，設計並試驗了兩種緩燃增壓燃燒系統。從2月起，兩個來自普度大學的學生團隊與美國能源部合作，把RDE與超聲速軸流渦輪進行了集成，並優化了擴散器。把PGC與渦輪機械相結合可顯著提高燃氣渦輪發動機的性能，這項研究工作將為未來基於PGC的全新發動機架構奠定基礎。

1月，俄羅斯薩蒙諾夫聯邦研究中心研發了爆震加力燃燒室，安裝在TJ100S-125噴氣發動機中並進行了地面試驗。試驗表明，相比傳統加力燃燒室，可降低30%的油耗。該機構同時研究了脈衝爆震水衝壓發動機，其通過周期性的水射流，推進艦船前進。在日本，名古屋大學和日本航空航天探索局（JAXA）製造了爆震發動機飛行模型，將在2021年發射S-520-31探空火箭。

美國國家航空航天局格林研究中心面向燃氣渦輪發動機研究了脈動燃燒和RDE系統，並使用數值仿真研究了RDRE。美國海軍研究實驗室研究了無內柱和有內柱RDE的波系。無內柱RDE使用空桶或使用惰性氣體替代內柱，並在燃燒室後使用了收斂擴張和內塞式噴管。在這一年中，該實驗室與北卡萊羅納大學合作研究了RDE內的不穩定爆震波，與阿拉巴馬大學研究了徑向RDE，以提高火箭動力的推進性能。