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三维后体/尾喷管一体化构型优化设计及性能分析

凯 崔、国伟 杨、守超 胡、太元 高、秀平 王、亮 任

2012Chinese Science Bulletin (Chinese Version)Engineering被引 1开放获取

摘要

针对高超声速飞行器后体/尾喷管一体化构型, 以飞行马赫数6.5, 飞行高度25 km为设计条件, 综合使用二维型线优化和三维关键参数优化, 对构型的升/推力性能进行了优化设计. 首先基于二维型线, 采用三次B 样条曲线对上膨胀面型线进行参数化, 计算流体动力学(CFD)进行性能评估, 序列二次规划(SQP)方法作为优化方法, 建立了优化设计流程, 在优化迭代中利用局部网格重构技术提高计算效率. 在二维优化的基础上设计了三维后体/尾喷管一体化构型, 获得了下膨胀面/后体长度比<italic>l</italic>/<italic>L</italic>、下膨胀面倾角<italic>ω</italic>、出口高度/后体长度比<italic>H</italic>/<italic>L</italic> 及等关键参数对一体化构型升力、推力等性能参数的影响规律. 研究发现在此条件下, 当<italic>l</italic>/<italic>L</italic>=1/6, <italic>H</italic>/<italic>L</italic>=0.35, <italic>ω</italic>=10°时, 后体/尾喷管一体化构型的综合性能最优. 此外,加装侧板可以有效防止侧向的高压泄露, 有助于提升飞行器的升力和推力性能.

引用本文（GB/T 7714）

DOI：https://doi.org/10.1360/csb2012-57-4-239