论文部分内容阅读
以超燃冲压发动机为动力的吸气式高超声速飞行器设计面临内外流一体化的设计问题,内外流一体化设计的主要设计内容是前体/进气道一体化设计和后体/尾喷管一体化设计。以一种吸气式高超声速飞行器总体需求为约束,开展了前体/进气道内外流一体化的选型设计,采用计算流体力学(Computing Fluid Dynamics,CFD)方法,研究了常规等强度平面压缩前体、变强度配波前体以及部分侧板方案前体等3种不同前体/进气道构型的气动力特性和进气道内流性能,分析比较了三个设计方案典型状态下的气动特性。结果表明:1)设计点状态下(Ma=6.0,α=4°,β=0°)三种前体/进气道构型的流量系数、总压恢复系数等性能指标均满足总体指标要求,在低马赫数状态(Ma=4.0,α=4°,β=0°)下均能实现自起动;2)常规前体/进气道构型方案外压波系汇聚强激波入射内通道,易引起激波/边界层干扰、热烧蚀等问题,而变强度压缩面配波前体和唇口斜切的组合形式能够使得前体压缩面各纵向剖面的外压缩激波均与进气道唇罩前缘保持贴口状态,避免了该问题的发生;3)侧板的设置对前体/进气道的流动结构带来了显著影响,该方案在前体/进气道的气动力特性和进气道流量特性方面均具有一定优势,但侧板的存在增加了前体的热防护负担,使得该方案的工程实用性受到较大的挑战。