【摘要】：垂直/短距起降性能對(duì)于戰(zhàn)斗機(jī),尤其是在航母上起降的海軍戰(zhàn)斗機(jī)具有相當(dāng)重大的意義,甚至是作為未來(lái)先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)的衡量標(biāo)準(zhǔn)之一。目前主流并且相對(duì)可靠的垂直/短距起降方案是采用升力風(fēng)扇配合發(fā)動(dòng)機(jī)矢量推力,然而機(jī)身內(nèi)置升力發(fā)動(dòng)機(jī)存在死重大、效率低,嚴(yán)重占用飛機(jī)內(nèi)部體積導(dǎo)致載油量的減少以至于航程急劇縮小等缺點(diǎn)。在這種條件下,如果能夠改變升力風(fēng)扇的的結(jié)構(gòu),提高升力效率、減小其重量和體積,具有重大意義。本文的研究目的在于尋求一種引射式升力風(fēng)扇,利用高壓氣體引射外界大氣增大推力。主要研究?jī)?nèi)容如下:1)研究影響引射噴管引射能力及推力的結(jié)構(gòu)參數(shù),通過(guò)對(duì)不同結(jié)構(gòu)參數(shù)下的流場(chǎng)變化進(jìn)行分析,總結(jié)影響規(guī)律并根據(jù)相關(guān)規(guī)律優(yōu)化結(jié)構(gòu)。2)分析影響推力的性能參數(shù),即高壓工作氣體引射外界大氣的能力及氣體混合效率,并通過(guò)優(yōu)化流場(chǎng)、改善結(jié)構(gòu)參數(shù)等方式提高性能參數(shù),從而提高增推效果。3)研究在達(dá)到一定增推效果的條件下,減小引射式風(fēng)扇外形尺寸的方法,以提高其實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性。
【圖文】：

種升力裝置效率分析是使用升力風(fēng)扇或是升力發(fā)動(dòng)機(jī)，還是傾轉(zhuǎn)旋翼，又或是傾轉(zhuǎn)，其產(chǎn)生垂直升力的方式雖然不同，但原理都是通過(guò)對(duì)空氣定理及反作用力獲得升力。而各種獲得升力方式的優(yōu)劣很大程決定，王華飛、陳圓圓等人分析了各種垂直升力的效率，并給如式 1-1 所示：1200 VVPP ：P 為產(chǎn)生升力的有效功率；P0為發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)氣流所做總功；V速度；V0為自由來(lái)流速度；上式可看出 V 越小，產(chǎn)生升力的效率越高，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生升力變化的關(guān)系如圖 1.1 所示：

應(yīng)當(dāng)是在保持飛機(jī)外形不被破壞的前提下增加升力最適合的。而影響增升的主要因素是引射效率以及氣流的混合效率，那么如果能夠提高引射效率使得吹入的工作氣流與被引射的周?chē)鷼饬鞒浞只旌�，就能得到較高的增升。2.4 引射效率產(chǎn)生引射現(xiàn)象的原理主要是高速氣流形成的低壓對(duì)周?chē)諝猱a(chǎn)生的負(fù)壓及氣流之間由于黏性作用產(chǎn)生的混合。單純依靠吹入氣流的高流速造成壓差式是效率很低下且很有限的，因此必須借助其他裝置或結(jié)構(gòu)來(lái)增大引射壓增大壓差最好的結(jié)構(gòu)莫過(guò)于機(jī)翼了。雖然無(wú)法使用大量高速氣流吹向固定翼使之實(shí)現(xiàn)垂直起降，但是如果將類(lèi)似機(jī)翼的結(jié)構(gòu)置于引射裝置中，那么使用的高速氣流就能夠使引射裝置產(chǎn)生巨大的負(fù)壓，從而帶動(dòng)周?chē)鷼饬�。英�?guó)的戴森發(fā)明了一種無(wú)葉風(fēng)扇，其原理是將一個(gè)帶曲率的圓弧面（也稱達(dá)面）圍成一個(gè)圓環(huán)，如圖 1.2 所示。在柯恩達(dá)面中吹出氣流帶動(dòng)周?chē)諝�，，其吹入氣流與拉動(dòng)氣流之比達(dá)到了 16 倍之多。
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：V271.41

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