高速飞行器减阻杆槽道组合构型减阻防热特性研究

作者：张帅; 郭建; 戴梧叶

来源：航空动力学报, 2023, 38(12): 3063-3072.

DOI：10.13224/j.cnki.jasp.20220199

• 高速飞行
• 气动减阻
• 气动防热
• 减阻杆
• 槽道

针对高速飞行器减阻防热问题，提出了一种减阻杆头部开槽进气、中部侧向排气的减阻杆槽道组合构型。基于SST k-ω湍流模型，采用有限体积法求解了二维轴对称雷诺平均Navier-Stokes方程，对组合构型的流场进行了数值模拟，并分析了减阻防热特性以及其影响因素。数值结果表明：相较于单一减阻杆，引入槽道后，侧向排气将分离激波推离减阻杆，飞行器主体再附激波强度明显减弱，组合构型减阻防热特性显著提高；槽道收敛半角越大，侧向排气孔位置越靠近减阻杆中部，构型减阻防热效果越好；随着飞行动压的增加，构型减阻防热性能不断提高。在研究范围内，收敛半角为60°，侧向排气孔位于减阻杆中部的组合构型减阻防热总体效果最好，并且在动压在30.15 kPa时达到最佳，相比单一减阻杆，飞行器主体壁面热流峰值降低33.84%，总阻力降低14.44%。

• 单位
  北京空天技术研究所; 北京理工大学; 中国航天科工集团有限公司