航空学报
航空學報
항공학보
ACTA AERONAUTICA ET ASTRONAUTICA SINICA
2015年
1期
223-231
,共9页
吸气式%高超声速%数值模拟%大迎角%进气道%尾翼
吸氣式%高超聲速%數值模擬%大迎角%進氣道%尾翼
흡기식%고초성속%수치모의%대영각%진기도%미익
air-breathing%hypersonic%numerical%simulation%high%angle%of%attack%inlet%tail
吸气式高超声速飞行器在飞行过程中受到大气紊流等外部干扰的作用时,飞行姿态很可能会出现大迎角情况.针对大迎角飞行时飞行器可能出现的气动问题,对一种典型吸气式高超声速飞行器的流场进行了数值模拟.以雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程为控制方程,采用标准k-ε湍流模型求解,得到其流场特征和气动特性.重点针对大迎角情况,分别对整机气动特性、进气道性能和全动尾翼气动性能进行了分析,并结合流场特征作出解释.结果表明,机身和发动机之间存在气动/推进耦合现象.大迎角下飞行器的气动参数表现出非线性特性,升阻比减小,整机纵向表现为静不稳定,且不稳定性随迎角增大而增大;进气道性能在大迎角下降低,从而导致发动机推力下降,不利于发动机的正常工作,但却适当降低了整机的纵向静不稳定度;全动尾翼操纵效率降低从而使得配平难度增大.
吸氣式高超聲速飛行器在飛行過程中受到大氣紊流等外部榦擾的作用時,飛行姿態很可能會齣現大迎角情況.針對大迎角飛行時飛行器可能齣現的氣動問題,對一種典型吸氣式高超聲速飛行器的流場進行瞭數值模擬.以雷諾平均Navier-Stokes(RANS)方程為控製方程,採用標準k-ε湍流模型求解,得到其流場特徵和氣動特性.重點針對大迎角情況,分彆對整機氣動特性、進氣道性能和全動尾翼氣動性能進行瞭分析,併結閤流場特徵作齣解釋.結果錶明,機身和髮動機之間存在氣動/推進耦閤現象.大迎角下飛行器的氣動參數錶現齣非線性特性,升阻比減小,整機縱嚮錶現為靜不穩定,且不穩定性隨迎角增大而增大;進氣道性能在大迎角下降低,從而導緻髮動機推力下降,不利于髮動機的正常工作,但卻適噹降低瞭整機的縱嚮靜不穩定度;全動尾翼操縱效率降低從而使得配平難度增大.
흡기식고초성속비행기재비행과정중수도대기문류등외부간우적작용시,비행자태흔가능회출현대영각정황.침대대영각비행시비행기가능출현적기동문제,대일충전형흡기식고초성속비행기적류장진행료수치모의.이뢰낙평균Navier-Stokes(RANS)방정위공제방정,채용표준k-ε단류모형구해,득도기류장특정화기동특성.중점침대대영각정황,분별대정궤기동특성、진기도성능화전동미익기동성능진행료분석,병결합류장특정작출해석.결과표명,궤신화발동궤지간존재기동/추진우합현상.대영각하비행기적기동삼수표현출비선성특성,승조비감소,정궤종향표현위정불은정,차불은정성수영각증대이증대;진기도성능재대영각하강저,종이도치발동궤추력하강,불리우발동궤적정상공작,단각괄당강저료정궤적종향정불은정도;전동미익조종효솔강저종이사득배평난도증대.
