對于采用飛行器/推進系統(tǒng)一體化設(shè)計的飛行器而言,其前體下表面是進氣道的預(yù)壓縮系統(tǒng),后體下表面則承擔(dān)排氣系統(tǒng)的膨脹功能。這種設(shè)計使得飛行器前后體對發(fā)動機的工作效率有很大影響,而發(fā)動機出口流動狀況又會決定后體的壓力分布,進而改變飛行器的綜合推阻特性,因而一體化飛行器通常表現(xiàn)出強耦合、非線性等特性。本文通過建立飛行器氣動力和沖壓發(fā)動機數(shù)學(xué)模型研究了進氣系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)對飛行器推阻特性的影響規(guī)律,在此基礎(chǔ)上研究了一體化乘波前體及二元TBCC進氣道設(shè)計方法。同時設(shè)計了一種可應(yīng)用于二元TBCC進氣道的變幾何方案,并通過數(shù)值模擬獲得了一體化二元TBCC進氣道在馬赫數(shù)范圍Ma=0~4.0內(nèi)各典型工作模態(tài)下的氣動性能,其具體內(nèi)容如下:首先,采用氣動力近似模型法分析飛行器縱向剖面內(nèi)各處的流動特征及分布情況,計算了飛行器上各處相對于參考坐標系產(chǎn)生的力和力矩,建立對應(yīng)的近似模型。同時根據(jù)飛行器/推進系統(tǒng)綜合設(shè)計要求建立了吸氣式亞燃沖壓發(fā)動機數(shù)學(xué)模型,并分析了進氣系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)(總偏轉(zhuǎn)角與唇口角度)對推進系統(tǒng)性能和飛行器綜合推阻特性的影響。其次,依據(jù)吻切流理論生成了多級錐導(dǎo)乘波體,進而設(shè)計了融合乘波前體的二元進氣道。... 

【文章來源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

幾類發(fā)動機的推進比沖由此可見，不同類型的發(fā)動機均只能在某一飛行范圍內(nèi)高效工作

一體化二元變幾何進氣道設(shè)計及氣動性能研究TBCC 推進裝置主要由進氣道、變循環(huán)渦輪發(fā)動機、沖壓發(fā)動機和尾噴管等關(guān)鍵部件組成，可應(yīng)用于高速巡航導(dǎo)彈、空天飛機等各類超/高超音速飛行器、。目前國際上已經(jīng)有多種飛行器使用組合發(fā)動機作為動力裝置[4,5,6,7]，它是 SR-71“黑鳥”偵察機所采用的動力裝置[8]；NASA 研發(fā)的革新渦輪加速器[9]（RTA），主要應(yīng)用于高速飛行器；日本的 HYPR90 組合發(fā)動機[10]，同樣用于高速/高超聲速運輸推進系統(tǒng)。此外還有美國的 X-43B[11]飛行器擬采用的 TBCC 組合動力系統(tǒng)和 NASALangley 中心的內(nèi)并聯(lián) TBCC 方案[12]等。

一體化二元變幾何進氣道設(shè)計及氣動性能研究TBCC 推進裝置主要由進氣道、變循環(huán)渦輪發(fā)動機、沖壓發(fā)動機和尾噴管等關(guān)鍵部件組成，可應(yīng)用于高速巡航導(dǎo)彈、空天飛機等各類超/高超音速飛行器、。目前國際上已經(jīng)有多種飛行器使用組合發(fā)動機作為動力裝置[4,5,6,7]，它是 SR-71“黑鳥”偵察機所采用的動力裝置[8]；NASA 研發(fā)的革新渦輪加速器[9]（RTA），主要應(yīng)用于高速飛行器；日本的 HYPR90 組合發(fā)動機[10]，同樣用于高速/高超聲速運輸推進系統(tǒng)。此外還有美國的 X-43B[11]飛行器擬采用的 TBCC 組合動力系統(tǒng)和 NASALangley 中心的內(nèi)并聯(lián) TBCC 方案[12]等。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]多級壓縮錐導(dǎo)/吻切錐乘波體設(shè)計與對比分析[J]. 呂偵軍,王江峰.  北京航空航天大學(xué)學(xué)報. 2015(11)
[2]TBCC進氣道變幾何泄流腔研究[J]. 張華軍,郭榮偉,謝旅榮.  航空動力學(xué)報. 2012(12)
[3]內(nèi)并聯(lián)型TBCC進氣道方案設(shè)計及驗證[J]. 張華軍,郭榮偉,謝旅榮.  航空動力學(xué)報. 2012(11)
[4]密切曲面錐乘波體——設(shè)計方法與性能分析[J]. 賀旭照,倪鴻禮.  力學(xué)學(xué)報. 2011(06)
[5]彈用內(nèi)乘波式進氣道起動性能研究[J]. 周淼,黃國平,朱呈祥,尤延鋮.  航空學(xué)報. 2012(05)
[6]內(nèi)乘波式進氣道與典型側(cè)壓式進氣道的性能對比[J]. 朱呈祥,黃國平,尤延鋮,周淼.  推進技術(shù). 2011(02)
[7]TBCC進氣道研究現(xiàn)狀及其關(guān)鍵技術(shù)[J]. 張華軍,郭榮偉,李博.  空氣動力學(xué)學(xué)報. 2010(05)
[8]改善內(nèi)乘波式進氣道出口均勻性的內(nèi)收縮基本流場研究[J]. 郭軍亮,黃國平,尤延鋮,梁德旺.  宇航學(xué)報. 2009(05)
[9]一種定幾何混壓式二元進氣道的再起動特性研究[J]. 謝旅榮,郭榮偉.  航空動力學(xué)報. 2008(02)
[10]某組合發(fā)動機進氣道抽吸作用分析[J]. 張華軍,梁德旺.  南京航空航天大學(xué)學(xué)報. 2006(05)

碩士論文
[1]TBCC推進系統(tǒng)總體性能建模與工作特性分析[D]. 李龍.南京航空航天大學(xué) 2008



本文編號：2905012