二元鋸齒噴管與后機身一體化氣動與紅外隱身特性研究.pdf

1、為了發(fā)展鋸齒結構在二元噴管上的應用技術，探索其實際配裝發(fā)動機以及進一步與飛機后體一體化設計過程中出現(xiàn)的氣動與紅外輻射特性變化，本文以AL31F發(fā)動機為原形，設計了不同鋸齒結構(本文研究的鋸齒為平行于噴管軸向安裝)，將其安裝在二元噴管上，進一步將噴管裝配于發(fā)動機，最后將改裝后的發(fā)動機與飛機后體進行了一體化設計，研究了以上三種狀態(tài)下噴管、發(fā)動機以及飛機的氣動、換熱與紅外輻射特征。
　　 具體包括以下幾方面內容：①研究了不同鋸齒結構(

2、齒形、齒數和齒的尺寸大小)對鋸齒二元噴管氣動、換熱和紅外輻射特性的影響。②將鋸齒噴管裝配在發(fā)動機上，在發(fā)動機實際工作條件下，研究了噴管形狀的改變對發(fā)動機氣動與紅外抑制特性的影響。③將二元鋸齒噴管與飛機后體進行了一體化設計，研究了分別裝配單發(fā)動機以及雙發(fā)動機的飛機排氣系統(tǒng)以及蒙皮在不同探測平面內的紅外輻射強度分布規(guī)律。
　　 在研究不同鋸齒結構對鋸齒二元噴管氣動、換熱和紅外輻射特性的影響時，分別對鋸齒噴管的三個設計參數(齒形、齒數

3、和齒的尺寸大小)進行了研究。結果表明：在矩形噴管出口安裝鋸齒后，相比矩形噴管，強化了射流與外流的摻混，使得紅外輻射強度減低；齒形和齒大小變化對氣動與紅外特性影響較大：采用非正三角型齒型鋸齒有助于加強摻混；增大鋸齒尺寸，強化摻混效果增強，高溫核心區(qū)明顯縮短，紅外抑制效果較好。
　　 在研究在發(fā)動機實際工作條件下噴管形狀的改變對發(fā)動機氣動與紅外抑制特性的影響時，結論如下：a)相比矩形噴管，鋸齒形狀改變對噴管推力系數影響較??；b)加裝

4、鋸齒后，強化了發(fā)動機尾噴流與外流的摻混，對紅外輻射特征起到了抑制作用；c)采用大鋸齒結構，尾噴流紅外輻射明顯降低，相比矩形噴管，最大降幅在12％左右。
　　 在對改裝后的發(fā)動機與飛機后體進行一體化設計時，研究得到了在飛行馬赫數為0.85，研究波段為3-5um與8-14um的條件下，分別裝配單發(fā)動機以及雙發(fā)動機的飛機排氣系統(tǒng)以及蒙皮在不同探測平面內的紅外輻射強度分布規(guī)律，為紅外隱身設計指明了重點關注方位。研究結果為矩形噴管與飛機后