飛翼布局無人機雙S彎進氣道設(shè)計及流動控制技術(shù)應用研究.pdf

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

2、成機理以及二次流的發(fā)展，研究了中心線變化規(guī)率、面積變化規(guī)律以及雙S彎進氣道第一、二S彎長度比例對進氣道氣動性能的影響。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彎進氣道第一、二S彎長度比例都是通過影響進氣道壁面沿程壓力梯度分布來影響進氣道氣動性能；中心線變化規(guī)律選取緩急相當與緩急相當配合，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彎進氣道的氣動性能最佳。
　?。?）在傳統(tǒng)雙S彎進氣

3、道設(shè)計的基礎(chǔ)上，本文著重研究了雙S彎進氣道第一、二S彎進氣道的交界面形狀對進氣道內(nèi)二次流的影響，并提出通過優(yōu)化設(shè)計交界面形狀來削弱雙S彎進氣道內(nèi)二次流強度，抑制附面層分離的設(shè)計方法。通過分析得出，在保證雙S彎進氣道交界面面積相同條件下，交界面高度選取進氣道進口高度，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度，抑制附面層分離。
　?。?）分析了飛行器飛行Ma、攻角、側(cè)滑角以及發(fā)動機流量變化對雙S彎進氣道氣動性能的影響。通過

4、數(shù)值仿真分析得出，飛行器飛行Ma、攻角、側(cè)滑角通過影響進氣道進氣品質(zhì)影響進氣道性能，發(fā)動機流量變化則是通過影響進氣道內(nèi)流動速度影響進氣道氣動性能。
　?。?）研究了脈沖射流射流頻率、射流流量對進氣道附面層分離控制效果的影響，應用FFT方法分析了脈沖射流控制機理，并對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，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，脈沖射