飛翼布局無人機(jī)雙S彎進(jìn)氣道設(shè)計(jì)及流動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用研究.pdf

1、基于飛行器對(duì)隱身性能及重量的要求，雙S彎進(jìn)氣道往往設(shè)計(jì)成偏距較大，長度較短的形狀。然而大偏距、短擴(kuò)壓式雙S彎進(jìn)氣道由于彎度較大，產(chǎn)生的二次流強(qiáng)度較強(qiáng)，容易引起附面層分離，這將嚴(yán)重影響航空發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定性。針對(duì)這一問題，本文展開了以下幾個(gè)方面的研究：
　?。?）研究了雙S彎進(jìn)氣道造型特點(diǎn)，參考國內(nèi)外復(fù)雜截面進(jìn)口形狀進(jìn)氣道的設(shè)計(jì)方法，采用半徑過渡的方法實(shí)現(xiàn)了雙S彎進(jìn)氣道三維造型的參數(shù)化設(shè)計(jì)。
　　（2）分析了雙S彎進(jìn)氣道內(nèi)二次流生

2、成機(jī)理以及二次流的發(fā)展，研究了中心線變化規(guī)率、面積變化規(guī)律以及雙S彎進(jìn)氣道第一、二S彎長度比例對(duì)進(jìn)氣道氣動(dòng)性能的影響。通過數(shù)值模擬分析得出，中心線變化規(guī)律、面積變化規(guī)律以及雙S彎進(jìn)氣道第一、二S彎長度比例都是通過影響進(jìn)氣道壁面沿程壓力梯度分布來影響進(jìn)氣道氣動(dòng)性能；中心線變化規(guī)律選取緩急相當(dāng)與緩急相當(dāng)配合，面積變化規(guī)律選取前急后緩與前緩后急的配合，第一、二S彎比例選取0.77，雙S彎進(jìn)氣道的氣動(dòng)性能最佳。
　　（3）在傳統(tǒng)雙S彎進(jìn)氣

3、道設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，本文著重研究了雙S彎進(jìn)氣道第一、二S彎進(jìn)氣道的交界面形狀對(duì)進(jìn)氣道內(nèi)二次流的影響，并提出通過優(yōu)化設(shè)計(jì)交界面形狀來削弱雙S彎進(jìn)氣道內(nèi)二次流強(qiáng)度，抑制附面層分離的設(shè)計(jì)方法。通過分析得出，在保證雙S彎進(jìn)氣道交界面面積相同條件下，交界面高度選取進(jìn)氣道進(jìn)口高度，形狀選用帶倒圓矩形形狀能夠有效削弱交界面處二次流強(qiáng)度，抑制附面層分離。
　　（4）分析了飛行器飛行Ma、攻角、側(cè)滑角以及發(fā)動(dòng)機(jī)流量變化對(duì)雙S彎進(jìn)氣道氣動(dòng)性能的影響。通過

4、數(shù)值仿真分析得出，飛行器飛行Ma、攻角、側(cè)滑角通過影響進(jìn)氣道進(jìn)氣品質(zhì)影響進(jìn)氣道性能，發(fā)動(dòng)機(jī)流量變化則是通過影響進(jìn)氣道內(nèi)流動(dòng)速度影響進(jìn)氣道氣動(dòng)性能。
　　（5）研究了脈沖射流射流頻率、射流流量對(duì)進(jìn)氣道附面層分離控制效果的影響，應(yīng)用FFT方法分析了脈沖射流控制機(jī)理，并對(duì)比了脈沖射流與定常射流的控制效果。通過數(shù)值模擬分析得出，在射流頻率與脫落渦頻率相同時(shí)，射流控制效果最好。射流流量影響著脈沖射流控制效果，射流流量增加到一定程度時(shí)，脈沖射