圆形变截面激波管驱动弹道靶<bold>/</bold>激波风洞
Abstract
<p indent="0mm">航空航天事业不断发展促使空天飞行器追求越来越高的飞行性能, 相应地, 对弹道靶/激波风洞等飞行模拟地面实验设备提出了更高的要求. 本文提出使用圆形变截面激波管驱动弹道靶/激波风洞, 以求提升弹道靶/激波风洞模拟飞行的能力. 圆形变截面激波管管壁型面基于激波动力学轴对称坐标系非线性特征线理论设计, 通过数值仿真对圆形变截面激波管以及圆形变截面激波管驱动弹道靶/激波风洞流场进行分析, 并对圆形变截面激波管驱动弹道靶/激波风洞的性能进行评估. 研究结果表明: 设计的圆形变截面激波管管壁型面能够保证激波运动过程流场品质; 采用直径比<sc>35 cm</sc>:<sc>10 cm、</sc>低压段压强1000 kPa的变截面激波管产生3<italic>Ma</italic>的入射平面激波驱动弹道靶理论上能够使质量为<sc>0.678 kg</sc>的物块在<sc>3 m</sc>的真空管道达到<sc>2040 m s<sup>−1</sup></sc>的飞行速度(对应<sc>300 K</sc>大气中6<italic>Ma</italic>飞行); 激波风洞采用变截面激波管汇聚段后接扩张喷管的驱动方式能够复现飞行器以6<italic>Ma</italic>速度飞行时真实大气层的气动力热环境. 总的来说, 采用圆形变截面激波管驱动弹道靶/激波风洞具有可行性及优越性.</p>
