逆流控制的推力矢量噴管氣動特性研究.pdf

1、基于流動控制的推力矢量噴管具有實現發(fā)動機推力矢量化的功能，與傳統的機械式比較，其在結構重量、隱身性能以及矢量控制反應速率等方面具有明顯優(yōu)勢。其中逆流推力矢量噴管是通過真空源抽吸形成逆向二次流來實現推力矢量化，該方案是一種很有前途的技術方案，尤其適合高性能、高可靠性、低成本且又要求低可探測性的飛行器。 本文利用數值方法，對該型推力矢量噴管系統地進行了定常和非定常氣動特性研究。在闡述了其基本原理后，通過將數值計算結果與實驗對比，驗

2、證了所采用數值方法的正確性和該逆流方案的可行性。在此基礎上，深入分析了矢量化流場的流動結構、逆流剪切層的特點以及主流附體現象。得到如下一些結論：在逆向二次流流量、抽吸二次流流量以及主流卷吸流量三者之間存在平衡關系；逆流剪切層的速度比對它的湍動特性以及層內大渦結構存在重要影響；主流附體后，隨著抽吸壓力的進一步降低，抽吸二次流流量不斷減小，推力矢量角基本不變。 其次，通過數值計算研究，分別討論了方案中二次流通道高度等相關幾何參數以

3、及抽吸二次流出口壓力等氣動參數對噴管推力矢量角等性能參數的影響。通過研究發(fā)現最大推力矢量角達到30度。為了分析二維與三維流場的差異，本文對三維模型進行了計算，發(fā)現在三維模型計算結果中逆向二次流在寬度方向的速度分布不再均勻，存在二次流動，但反映噴管總體性能的參數基本一致。 接著，對因抽吸壓力隨時間變化和流動自身引起的兩類非定常問題進行了數值研究。發(fā)現在第一類非定常問題研究中明顯存在流動控制的滯后性，以及主流附體現象在該過程中具有