二元鋸齒噴管與后機(jī)身一體化氣動與紅外隱身特性研究.pdf

1、為了發(fā)展鋸齒結(jié)構(gòu)在二元噴管上的應(yīng)用技術(shù)，探索其實際配裝發(fā)動機(jī)以及進(jìn)一步與飛機(jī)后體一體化設(shè)計過程中出現(xiàn)的氣動與紅外輻射特性變化，本文以AL31F發(fā)動機(jī)為原形，設(shè)計了不同鋸齒結(jié)構(gòu)(本文研究的鋸齒為平行于噴管軸向安裝)，將其安裝在二元噴管上，進(jìn)一步將噴管裝配于發(fā)動機(jī)，最后將改裝后的發(fā)動機(jī)與飛機(jī)后體進(jìn)行了一體化設(shè)計，研究了以上三種狀態(tài)下噴管、發(fā)動機(jī)以及飛機(jī)的氣動、換熱與紅外輻射特征。
　　 具體包括以下幾方面內(nèi)容：①研究了不同鋸齒結(jié)構(gòu)(

2、齒形、齒數(shù)和齒的尺寸大小)對鋸齒二元噴管氣動、換熱和紅外輻射特性的影響。②將鋸齒噴管裝配在發(fā)動機(jī)上，在發(fā)動機(jī)實際工作條件下，研究了噴管形狀的改變對發(fā)動機(jī)氣動與紅外抑制特性的影響。③將二元鋸齒噴管與飛機(jī)后體進(jìn)行了一體化設(shè)計，研究了分別裝配單發(fā)動機(jī)以及雙發(fā)動機(jī)的飛機(jī)排氣系統(tǒng)以及蒙皮在不同探測平面內(nèi)的紅外輻射強(qiáng)度分布規(guī)律。
　　 在研究不同鋸齒結(jié)構(gòu)對鋸齒二元噴管氣動、換熱和紅外輻射特性的影響時，分別對鋸齒噴管的三個設(shè)計參數(shù)(齒形、齒數(shù)

3、和齒的尺寸大小)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：在矩形噴管出口安裝鋸齒后，相比矩形噴管，強(qiáng)化了射流與外流的摻混，使得紅外輻射強(qiáng)度減低；齒形和齒大小變化對氣動與紅外特性影響較大：采用非正三角型齒型鋸齒有助于加強(qiáng)摻混；增大鋸齒尺寸，強(qiáng)化摻混效果增強(qiáng)，高溫核心區(qū)明顯縮短，紅外抑制效果較好。
　　 在研究在發(fā)動機(jī)實際工作條件下噴管形狀的改變對發(fā)動機(jī)氣動與紅外抑制特性的影響時，結(jié)論如下：a)相比矩形噴管，鋸齒形狀改變對噴管推力系數(shù)影響較??；b)加裝

4、鋸齒后，強(qiáng)化了發(fā)動機(jī)尾噴流與外流的摻混，對紅外輻射特征起到了抑制作用；c)采用大鋸齒結(jié)構(gòu)，尾噴流紅外輻射明顯降低，相比矩形噴管，最大降幅在12％左右。
　　 在對改裝后的發(fā)動機(jī)與飛機(jī)后體進(jìn)行一體化設(shè)計時，研究得到了在飛行馬赫數(shù)為0.85，研究波段為3-5um與8-14um的條件下，分別裝配單發(fā)動機(jī)以及雙發(fā)動機(jī)的飛機(jī)排氣系統(tǒng)以及蒙皮在不同探測平面內(nèi)的紅外輻射強(qiáng)度分布規(guī)律，為紅外隱身設(shè)計指明了重點關(guān)注方位。研究結(jié)果為矩形噴管與飛機(jī)后