超燃冲压发动机使用的燃料与材料

波音 X - 51 和 SR - 71 首次被美国军方使用 JP - 7 燃料，因为它具有高闪点、低挥发性、高密度和热稳定性。它由碳氢化合物组成，并添加了氟碳化合物用于润滑。使用 JP - 7 的优点是其可燃性低，可在较宽的温度范围内使用。由于可燃性低，需要使用三乙基硼烷来启动燃烧过程。另一个缺点是污染，因为它会向空气中排放一氧化碳和二氧化碳。JP - 8 用于军事飞行，其闪点比 JP - 7 低，因此具有高度可燃性，不需要添加剂即可点燃，但它也有一些缺点。燃烧过程中它也会排放一氧化碳和二氧化碳。

此外，它是一种来自化石燃料的碳氢化合物燃料，而化石燃料正在枯竭。由于其可用性低，我们不能依赖化石燃料，需要可再生能源。

许多科学家和研究人员正在进行以氢为燃料的超音速发动机的研究。发现液氢可能是超燃冲压发动机最有前途的燃料。氢的低热值比碳氢化合物燃料、JP - 7 和 JP - 8 高。由于其反应机制更快，它被广泛用作超燃冲压发动机的燃料。但它密度低，因此在燃烧过程中消耗更多燃料。由于其可燃性高，点燃燃料所需的能量很少。它产生的污染最小，而且来源广泛，非常适合用于超燃冲压发动机。氢燃料的密度与其他燃料相比非常低，这有助于减轻重量。如果能通过某种方法增加其密度，那么可以说液氢将成为超燃冲压发动机最有前途的燃料。燃料的热效率可以定义为燃料中所含的能量。

然而，煤油燃料由于其高密度、高焓和易于储存，更适合用于超燃冲压发动机，在实际应用中更具前景。

高温材料钛合金和镍合金无法承受超燃冲压发动机产生的巨大热量和高温。碳复合材料能够承受高达 1600°C 的温度，因此可用于此目的。增强部分是碳纤维，基体部分是碳化硅。由于燃烧过程中产生的巨大热量和高温，需要进行内部冷却。乔贝 G. 等人研究了复合材料在超燃冲压发动机中的适用性，以克服使用其他材料的缺点。

由于超燃冲压发动机涉及的高温和高速，材料应具有良好的强度以承受产生的巨大热量。复合材料具有强度高、重量轻、比强度高、成本低、拉伸和疲劳强度好、冲击强度高以及耐热性能好等特点。不同类型的复合材料有金属基复合材料（MMCs）、聚合物基复合材料（PMCs）和陶瓷基复合材料（CMCs）。基体和增强部分可以通过不同的方式组合以获得所需的性能。