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作者:孟凡硕;何小龙;金波;俞宗汉;靳梓康;雷岳迪;
单位:北方工业大学机械与材料工程学院;中国运载火箭技术研究院;南京航空航天大学能源与动力学院;
摘要:旋转爆震发动机(RDE)对进气系统提出了高流量、高抗反压、宽速域起动等设计挑战。为兼顾上述性能,基于内乘波式进气道(IWI)高流量捕获、高压缩效率等优势,提出了一种融合机体/IWI/RDE的总体气动布局,采用前缘进气实现内外流过渡,采用环型隔离段实现进气道与RDE进口间的流场过渡。结果显示:(1)基于IWI的高效进气特性,进气道设计态(Ma_∞=6.0,H=27 km)总压恢复系数0.639,流量捕获系数0.984,喉道马赫数3.16,最大承受反压约为110倍来流静压;(2)为克服IWI因三维压缩效应强而导致起动性能弱的难点,提出了侧向吻切面收缩比重构方法,通过对进气道侧向压缩的弱化,使进气道最低起动马赫数降低了约5.6%;(3)为兼顾内外流性能,采用了预压缩式机翼的设计方法,将最高升阻比(4.39)的攻角从7°调整至4°,实现内外流在同一攻角左右均达到最佳气动特性。
关键词:高超声速飞行器;;旋转爆震发动机;;数值模拟;;内乘波式进气道;;内外流一体化设计
基金资助:CALT基金(CALT2023-07);; 北方工业大学毓秀创新项目(2024NCUTYXCX106);; 国家自然科学基金(52350410466)~~