二次流喷射控制推力矢量的实验及数值研究

传统的机械式推力矢量喷管通常会使发动机增重20%-30%，而且高温环境下的运动部件多，冷却要求高。为了突破传统技术的约束，近年来，国外有研究机构提出了基于流动主动控制技术实现推力矢量的新概念，即流体推力矢量喷管。与机械式推力矢量喷管相比，流体推力矢量喷管重量可以减小43%-80%，发动机的推重比增加7%-12%，因此，深入开展流体推力矢量技术研究并将其应用到新一代战机的喷管气动设计中具有重要的意义。正是基于这一考虑，本申请项目将应用实验与数值模拟相结合的研究方法，深入研究激波诱导矢量法、喷管喉部偏移法等流动主动控制技术实现推力矢量的机理，分析喷管主流、二次流、外流相互干涉的流场精细结构，计算发动机环境下二次流喷射对发动机热力循环和性能的影响，建立喷管膨胀比、二次流流量、喷射位置等气动和几何参数的关联关系，确定最优的流体推力矢量控制设计参数，为流体推力矢量喷管的气动设计和工程应用做技术储备。