低外阻超/高超声速进气道及激波/边界层干扰控制方法技术

本发明专利技术提供了一种低外阻超/高超声速进气道，在超/高超声速进气道入口布置二维鼓包并在迎风面与背风面的内凹处布置局部放气缝/孔阵列，同时将鼓包下方的放气腔分隔为两个子腔，并采用电磁铁和带有折角的金属板来实现对两个放气子腔开闭的控制。通过控制两个放气子腔的开闭，本发明专利技术能够适应进气道工作马赫数和姿态角变化带来的激波强度和入射点位置变化，获得对唇罩激波/边界层干扰导致的边界层分离的最佳控制能力，对于拓宽低外阻超/高超声速进气道的工作范围、提高总压恢复系数具有显著的效果。并且，由于本发明专利技术具有较强的流动控制能力，允许进气道采用水平唇罩设计，为此可以有效降低飞行器的外部气动阻力。

【技术实现步骤摘要】
低外阻超/高超声速进气道及激波/边界层干扰控制方法
本专利技术涉及高速飞行器的流动控制
，尤其是一种针对低外阻超声速、高超声速的进气道设计。本专利技术还提供了上述进气道的唇罩激波/边界层干扰的宽域控制方法。
技术介绍
斜激波/边界层干扰现象广泛存在于超声速、高超声速飞行器进气道中，尤其是存在于进气道口部的唇罩激波/边界层干扰，其诱导的进气道口部边界层气流分离是进气道内通道流动组织中的一个突出难题，它不仅导致了显著的总压损失，使得进气道耐反压能力大幅下降，严重时还可能堵塞进气道喉道，使进气道陷入不起动状态，缩小进气道的可用工作包线。这一问题在低外阻设计的超声速、高超声速进气道中尤为明显，在这类进气道中，为了达到降低进气道外阻的目的，其唇罩压缩角一般会取的较大，但是这势必会增强进气道口部唇罩激波的强度，加剧唇罩激波/边界层干扰的问题。同时由于唇罩激波强度与入射位置与飞行马赫数和姿态角密切相关，而超声速、高超声速工作特性使得这类进气道一般都具有较宽的工作马赫数范围和姿态角范围，因此在整个飞行包线范围内唇罩激波的强度与入射位置均会发生较大的变化，使得这类进气道口部流场更加复杂。因此，必本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低外阻超/高超声速进气道，其特征在于：包括前体压缩面(1)、进气道唇罩(2)、在进气道入口下壁面布置有向进气道内凸起的二维壁面鼓包(3)、在二维壁面鼓包(3)迎风面的内凹段设置有前放气缝/孔阵列(4)、在二维壁面鼓包背风面内凹段设置有后放气缝/孔阵列(5)；所述二维壁面鼓包(3)下方设计有放气腔及位于放气腔内的隔板(6)，隔板(6)将放气腔分为位于前放气缝/孔阵列(4)下方的上游放气子腔(7)和位于后放气缝/孔阵列(5)下方的下游放气子腔(8)，上游放气子腔(7)的前壁面上设有前电磁铁(9)，下游放气子腔(8)的后壁面上设有后电磁铁(10)，放气腔的底板为一个金属板(11)，所述金属板(1...

【技术特征摘要】
1.一种低外阻超/高超声速进气道，其特征在于：包括前体压缩面(1)、进气道唇罩(2)、在进气道入口下壁面布置有向进气道内凸起的二维壁面鼓包(3)、在二维壁面鼓包(3)迎风面的内凹段设置有前放气缝/孔阵列(4)、在二维壁面鼓包背风面内凹段设置有后放气缝/孔阵列(5)；所述二维壁面鼓包(3)下方设计有放气腔及位于放气腔内的隔板(6)，隔板(6)将放气腔分为位于前放气缝/孔阵列(4)下方的上游放气子腔(7)和位于后放气缝/孔阵列(5)下方的下游放气子腔(8)，上游放气子腔(7)的前壁面上设有前电磁铁(9)，下游放气子腔(8)的后壁面上设有后电磁铁(10)，放气腔的底板为一个金属板(11)，所述金属板(11)的中间部位通过铰链(12)固定在放气腔隔板(6)上。2.根据权利要求1所述的低外阻超/高超声速进气道，其特征在于：唇罩(2)采用一级水平唇罩或两级压缩，当唇罩(2)为两级压缩时，一级压缩角取值大于二级压缩角。3.根据权利要求2所述的低外阻超/高超声速进气道，其特征在于：二维壁面鼓包(3)的起始位置位于唇罩激波(15)入射壁面的最上游位置，二维壁面鼓包(3)的结束位置位于唇罩激波(15)入射下壁面的最下游位置。4.根据权利要求3所述的低外阻超/高超声速进气道，其特征在于：所述前放气缝/孔阵列(4)与上游放气子腔(7)连通，后放气缝/孔阵列(5)与下游放气子腔(8)连通。5.根据权利要求1所述的低外阻超/高超声速进气道，其特征在于：当前电磁铁(...

【专利技术属性】
技术研发人员：张悦，谭慧俊，陈昊，任志文，郭赟杰，凌棫，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32