高超聲速進(jìn)氣道飛行器一體化設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展

孟宇鵬, 楊 暉, 滿延進(jìn)

(北京動(dòng)力機(jī)械研究所高超聲速?zèng)_壓發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100074)

引 言

飛得更高、更快、更遠(yuǎn)始終是人類飛行器發(fā)展的主旋律,隨著技術(shù)的進(jìn)步,近十多年來,高超聲速飛行器已經(jīng)成為各強(qiáng)國的一個(gè)重要技術(shù)競爭方向,開展了一系列的研究工作和計(jì)劃[1-7].不同于無動(dòng)力的助推滑翔式高超聲速飛行器,吸氣式高超聲速飛行器采用超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)或組合發(fā)動(dòng)機(jī)為主要?jiǎng)恿?可以充分利用大氣層內(nèi)的氧氣做氧化劑,使得飛行器具有連續(xù)可控的推力,具備更高的飛行靈活性和經(jīng)濟(jì)性,實(shí)現(xiàn)大氣層內(nèi)高超聲速飛行.超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)是吸氣式高超推進(jìn)系統(tǒng)的核心,而高超聲速進(jìn)氣道則是超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵部件之一,其利用自身壓縮結(jié)構(gòu),將前方高速來流減速降低至燃燒室能夠工作的一個(gè)范圍,并提高壓力,將氣流動(dòng)能有效轉(zhuǎn)化為勢能,為燃燒室提供所需流量和品質(zhì)的空氣,確保發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定可靠工作.高超聲速進(jìn)氣道除了作為發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵部件外,也影響飛行器的升阻比、配平特性等氣動(dòng)性能,與飛行器的整體布局和性能特性聯(lián)系也更加緊密.飛行器的任務(wù)特點(diǎn)、氣動(dòng)特性以及動(dòng)力系統(tǒng)性能都和進(jìn)氣道的布局形式以及性能相耦合,須綜合考慮.

超聲速進(jìn)氣道設(shè)計(jì)通常基于各斜激波最優(yōu)理論設(shè)計(jì)或等強(qiáng)度激波設(shè)計(jì),以實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣道在工作點(diǎn)的總壓恢復(fù)系數(shù)最優(yōu).高超聲速進(jìn)氣道的設(shè)計(jì)須在考……