一种平面埋入式进气道的地面工作特性及流态特征

对一种平面埋入式进气道的地面工作特性进行了实验研究,结合数值仿真技术,分析了地面工作状态下该类进气道的流态特征,并探讨了其出口总压图谱的形成成因.结果表明:(1)虽然进气道出口截面的二次流较弱,但通道内却存在强的以对涡为特征的旋流,该对涡因埋入式进气道进口侧棱的存在而产生,与后唇口前缘的气流分离共同导致了进气道出口截面的大面积低总压区;(2)地面工作状态下,埋入式进气道的总压恢复系数随出口马赫数的上升而下降,周向畸变指数、紊流度和综合畸变指数则随着出口马赫数的增加而增加.在相同的出口马赫数下,地面工作状态的总压恢复系数高于飞行状态,各种畸变指数也明显偏高.但当发动机的进口工作马赫数为0.35左右时,进气道出口截面的综合畸变指数W小于10.0%,满足常规发动机的稳定工作要求;(3)计算和实验结果对比表明,所得到的进气道出口总压恢复系数相对误差在1.2%以内,但畸变指数整体偏大.

平面埋入式进气道的口面参数选择与试验验证

为了提高飞行器的隐身性能和降低其迎风阻力,采用具有平面腹部的低雷达截面外形机身与埋入式进气道的组合是一种良好的解决方案。但迄今尚未有成熟的平面埋入式进气道设计方法可供借鉴,为此对平面埋入式进气道口面参数进行了组合对比研究,旨在通过口面参数的选择来改善进气道的气动性能。在此基础上,选择一组口面参数设计了一梯形进口的平面埋入式进气道方案,并进行了高速风洞试验验证。研究结果表明:(1)进口侧棱决定了所产生的卷吸涡的强度,而前唇口导流角决定了进口段的横向压力梯度,两者均是驱动主流进入进气道内部的关键因素,为此对进气道总压恢复系数和周向畸变指数均有着重要影响;后唇口型线特征参数对进气道出口总压高低压区的分布起着调节作用,为此可以作为控制周向畸变指数的一种辅助措施。(2)合适的口面参数能明显改善平面埋入式进气道的性能。选取23°导流角、4°侧棱角以及30°后唇口型线特征参数组合进行了方案设计和风洞试验验证,在Ma0=0.7,α=-2°～8°,β=0°～2°的范围内,进气道的总压恢复系数在0.920～0.952之间,周向畸变指数在1.142%～2.237%之间,达到了实用水平。(3)研究范围内,攻角的增加有利于改善平面埋入式进气道的总压恢复系数和周向畸变指数。