进气道流场控制技术研究进展
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２ ０ １ ４年 第 ２ 期 总第 ３ ３ ｌ 期
文 章编 号 ：１ ０ ０ ４ － ７ １ ８ ２ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ２ － ０ ０ ３ ４ — ０ ５
导 弹 与 航 天 运 载 技 术
ＭＩ Ｓ Ｓ Ｉ Ｌ ＥＳ ＡＮＤ Ｓ Ｐ ＡＣＥ ＶＥＨＩ ＣＬＥＳ
Ｎ Ｏ． ２ ２０１ ４
Ｓ ｕ ｍ Ｎｏ － ３ ３ １
进 气道 流场控 制技 术研 究进 展
方传波 ，夏智勋，胡建新 ，游 进
（ 国 防 科 技 大 学 航 天 科 学 与 工 程 学 院 ，长 沙 ，４ １ ０ ０ ７ ３ ）
摘要 ： 综述 了国 内外在 进 气道 流场控制 技术领 域 的最新研 究 动态 ，详 细介 绍 了各种 流动wk.baidu.com 制技 术在进 气道 流场控 制
流 动 控制 技 术 主要 通过 在 主流 流 体 中添加 附加 的
质量 或动 量 等方 式 来 改变 主流 流体 的流动 状 态 ， 以实
现对 主 流流 体 的控 制 。一 方面 ，定几 何 进气 道在 低 马 赫数 下 流量 系数 不 足 和高 马赫 数 下 总压 损 失增 大 ，使 得流 动控 制 技术 在 进气 道入 口波 系调 节 方 面得 到 了应
ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ａ ｒ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ｅ ｍｐ ｈ ａ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｌ ｙ ａ ｎ ｄ ｉ ｆ ｎ ａ ｌ ｌ ｙ ｔ ｈ ｅ ｐ ｏ ｔ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｌ ｖ ａ ｌ ｕ ｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｌ ｅ ｔ ａ ｒ ｅ ｓ ｕ ｇ ｇ ｅ ｓ ｔ ｅ ｄ ． Ｋｅ ｙ Ｗｏ ｒ ｄｓ ： Ｉ ｎ ｌ ｅ ｔ ；Ｆ ｌ ｏ ｗ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ； Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｓ ｍｓ
上 的应用 ，重 点分析 了新兴 流动控 制技术 的特点 和控 制机 理 ，并对其 在进 气道 中应 用 的潜在价 值进 行展望 。
关 键 词 ：进 气 道 ； 流 动 控 制 技 术 ； 控 制 机 理
中图分 类号 ：Ｖ４ ３
文献标 识码 ：Ａ
Ａｄ ｖ ａ ｎ ｃ ｅ ｓ ｉ ｎ Ｉ ｎ ｌ ｅ ｔ Ｆｌ ｏ ｗ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ｔｅ ｃ ｈｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
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用 ；另 一方 面 ，在 控制 进气 道 内外流 场 中 的激波 与 附
损 失较 大 ；ｂ ）高超 声速 进气 道 中存在 激波 与 附面层 的
干 扰 、 附面层 转 捩 、 附面 层分 离等 ，进而 增 大 了流 场 局 部 的热 载 荷 、声 学载 荷 和流 场 畸变 ，影 响燃烧 室 内 燃 气 掺混燃 烧 效果 ；Ｃ ）常规 的混 压式 高超 声速 进气 道 仍 存 在再起 动 问题 。
Ｆａ ｎ ｇ Ｃｈ ｕ ａ ｎ ｂ ｏ， Ｘｉ ａ Ｚｈ ｉ ｘ ｕ ｎ ， Ｈｕ Ｊ ｉ ａ ｎ ｘ ｉ ｎ ， Ｙｏ ｕ Ｊ ｉ ｎ
（ Ｃｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆＡｅ ｒ ｏ ｓ ｐ ａ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｎａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｕｎ ｉ ｖ ． ｏ ｆＤｅ ｆ ｅ ｎ ｓ ｅ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ， Ｃｈ ａ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ ， ４１ ０ ０ ７ ３）
面层 干 扰诱 发 的分 离和 起 动特 性 、流 场 品质 等 方 面 ， 流动 控制 技 术也有 很 大应 用潜 力 。美 国 ＮＡＳ Ａ 相 关 的
入 外 罩唇 口 内壁 面 ，并不 断 反射 ，使 得进 气 道 的总 压
于传 统 的机械 式 调节 方 式 ，流 动控 制 技术 具有 结 构 简 单 、 附加 质量 小 等优 点 ， 能够满 足 弹用 武 器系 统 体积 小、质 量轻 的要 求 ，具有 广泛 的应 用前 景 。
１ 流 动控 制 技 术 在进 气 道 中 的 应 用
０ 引 言
以吸气 式 发动 机 为动 力 的 高超 声速 飞行 器 大 多数 采 用 结构相 对 简 单 的超 声速 定 几何 进气 道 ，且通 常选 定 飞行 包 络 内某 一典 型 工况 作 为设 计 点进 行激 波 系 的 设 计 。定几 何进 气道 具有 结构 简 单 、可 靠性 高等 优 点 ； 缺 陷是 ：ａ ）在低 于 设计 马赫数 时 ，流 量 系数 下 降、溢 流 阻 力增 大 ，而 在 高 于设 计 马赫 数 时 ，外压 激波 系 打
文 章编 号 ：１ ０ ０ ４ － ７ １ ８ ２ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ２ － ０ ０ ３ ４ — ０ ５
导 弹 与 航 天 运 载 技 术
ＭＩ Ｓ Ｓ Ｉ Ｌ ＥＳ ＡＮＤ Ｓ Ｐ ＡＣＥ ＶＥＨＩ ＣＬＥＳ
Ｎ Ｏ． ２ ２０１ ４
Ｓ ｕ ｍ Ｎｏ － ３ ３ １
进 气道 流场控 制技 术研 究进 展
方传波 ，夏智勋，胡建新 ，游 进
（ 国 防 科 技 大 学 航 天 科 学 与 工 程 学 院 ，长 沙 ，４ １ ０ ０ ７ ３ ）
摘要 ： 综述 了国 内外在 进 气道 流场控制 技术领 域 的最新研 究 动态 ，详 细介 绍 了各种 流动wk.baidu.com 制技 术在进 气道 流场控 制
流 动 控制 技 术 主要 通过 在 主流 流 体 中添加 附加 的
质量 或动 量 等方 式 来 改变 主流 流体 的流动 状 态 ， 以实
现对 主 流流 体 的控 制 。一 方面 ，定几 何 进气 道在 低 马 赫数 下 流量 系数 不 足 和高 马赫 数 下 总压 损 失增 大 ，使 得流 动控 制 技术 在 进气 道入 口波 系调 节 方 面得 到 了应
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上 的应用 ，重 点分析 了新兴 流动控 制技术 的特点 和控 制机 理 ，并对其 在进 气道 中应 用 的潜在价 值进 行展望 。
关 键 词 ：进 气 道 ； 流 动 控 制 技 术 ； 控 制 机 理
中图分 类号 ：Ｖ４ ３
文献标 识码 ：Ａ
Ａｄ ｖ ａ ｎ ｃ ｅ ｓ ｉ ｎ Ｉ ｎ ｌ ｅ ｔ Ｆｌ ｏ ｗ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ｔｅ ｃ ｈｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
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干 扰 、 附面层 转 捩 、 附面 层分 离等 ，进而 增 大 了流 场 局 部 的热 载 荷 、声 学载 荷 和流 场 畸变 ，影 响燃烧 室 内 燃 气 掺混燃 烧 效果 ；Ｃ ）常规 的混 压式 高超 声速 进气 道 仍 存 在再起 动 问题 。
Ｆａ ｎ ｇ Ｃｈ ｕ ａ ｎ ｂ ｏ， Ｘｉ ａ Ｚｈ ｉ ｘ ｕ ｎ ， Ｈｕ Ｊ ｉ ａ ｎ ｘ ｉ ｎ ， Ｙｏ ｕ Ｊ ｉ ｎ
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面层 干 扰诱 发 的分 离和 起 动特 性 、流 场 品质 等 方 面 ， 流动 控制 技 术也有 很 大应 用潜 力 。美 国 ＮＡＳ Ａ 相 关 的
入 外 罩唇 口 内壁 面 ，并不 断 反射 ，使 得进 气 道 的总 压
于传 统 的机械 式 调节 方 式 ，流 动控 制 技术 具有 结 构 简 单 、 附加 质量 小 等优 点 ， 能够满 足 弹用 武 器系 统 体积 小、质 量轻 的要 求 ，具有 广泛 的应 用前 景 。
１ 流 动控 制 技 术 在进 气 道 中 的 应 用
０ 引 言
以吸气 式 发动 机 为动 力 的 高超 声速 飞行 器 大 多数 采 用 结构相 对 简 单 的超 声速 定 几何 进气 道 ，且通 常选 定 飞行 包 络 内某 一典 型 工况 作 为设 计 点进 行激 波 系 的 设 计 。定几 何进 气道 具有 结构 简 单 、可 靠性 高等 优 点 ； 缺 陷是 ：ａ ）在低 于 设计 马赫数 时 ，流 量 系数 下 降、溢 流 阻 力增 大 ，而 在 高 于设 计 马赫 数 时 ，外压 激波 系 打