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一体化高超声速飞行器升阻、推阻、配平性能研究

贺元元  郑中华  张勇  
【摘要】:机体系统和推进系统的相互干扰和高度耦合是吸气式高超声速飞行器布局设计的典型特征。发展一体化高超声速飞行器的最大挑战在于准确评估机体和推进系统的相互影响,确定飞行器的升阻、推阻性能,最大限度地减小配平损失。一体化飞行器在实际飞行过程中需经历进气道和发动机的不同组合工作状态,即1、进气道关闭;2、进气道打开,发动机不工作;3、进气道打开,发动机工作。由于不同的工况对飞行器的性能影响很大,为了使飞行器在整个飞行包线内满足稳定操纵的要求,必须对上述三种飞行状态进行深入细致研究。本文利用数值模拟方法对一体化飞行器在不同工况下的气动-推进性能进行预测:首先针对一体化飞行器二维构型进行发动机不工作和工作两种情况下的冷热流计算,得到发动机工作带来的气动-推进性能影响增量;在此基础上,研究一体化飞行器三维构型(无舵面)在进气道关闭和进气道打开发动机不工作条件下的气动性能,结合二维推进流道计算得到的增量,给出一体化飞行器(无舵面)在进气道和发动机不同工况下的升阻、推阻性能;最后,对一体化飞行器进行纵向配平,确定平尾面积和配平舵偏角,并初步研究了飞行器的横侧向静稳定性。

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