新型雙喉道氣動矢量噴管機(jī)理與關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、推力矢量技術(shù)是當(dāng)前第五代戰(zhàn)斗機(jī)的一項(xiàng)基本要求。氣動矢量噴管作為未來推力矢量的實(shí)現(xiàn)方案已得到廣泛研究。但是已有的氣動矢量噴管方案均要消耗高/低壓二次流，從而會影響發(fā)動機(jī)的總體氣動性能。本文在常規(guī)雙喉道氣動矢量噴管的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究了課題組提出的一種新型雙喉道氣動矢量噴管，使噴管在產(chǎn)生有效推力矢量角的同時(shí)，不需要從發(fā)動機(jī)引氣，保證了噴管整體的工作性能。
　　本文對該新型雙喉道氣動矢量噴管的機(jī)理與關(guān)鍵技術(shù)開展了系統(tǒng)的數(shù)值仿真、優(yōu)化設(shè)計(jì)

2、及實(shí)驗(yàn)研究?；趦?yōu)化設(shè)計(jì)后的新型雙喉道氣動矢量噴管的矢量性能，在落壓比2至10的工作范圍內(nèi)，無論是推力矢量角還是矢量效率均比現(xiàn)有的研究結(jié)果有明顯提高。特別在高落壓比下（NPR=10時(shí)），推力矢量角仍達(dá)到了21.3°。在動態(tài)數(shù)值模擬中，首次發(fā)現(xiàn)雙喉道氣動矢量噴管在起動時(shí)會先產(chǎn)生一個(gè)負(fù)向的推力矢量角，其最大值約為噴管正向最大推力矢量角度的60％，且該過程非常迅速，矢量角變化率達(dá)到了8°/ms。容腔效應(yīng)的研究結(jié)果表明：噴管矢量角的動態(tài)反應(yīng)速率

3、與噴管的幾何尺度密切相關(guān)。為了減少噴管在各矢量狀態(tài)下對發(fā)動機(jī)流量的影響，滿足在發(fā)動機(jī)加力狀態(tài)下需要增加約30%的通流流量的要求，設(shè)計(jì)了一種旁路補(bǔ)充射流的方案，從計(jì)算的結(jié)果來看，已經(jīng)滿足了工程應(yīng)用的需求。
　　最后開展了噴管的動態(tài)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)獲得新型雙喉道氣動矢量噴管在NPR=3，5和10時(shí)，最快的矢量動態(tài)調(diào)節(jié)速率分別為50°/s，40°/s和34°/s。在各落壓比下，當(dāng)噴管從無矢量狀態(tài)開始調(diào)節(jié)時(shí)，實(shí)驗(yàn)獲得的流場的動態(tài)遲滯時(shí)間均小于1