高超声速进气道不起动的非定常流动机理及相关气动控制方法

不起动是高超声速进气道的一类非正常工作状态，具有较大的危害，并已经导致国际上多次飞行试验的部分失败。由于涉及到复杂的非定常流动机理，且对气动控制措施的控制能力和响应速度要求较高，目前高超进气道的不起动问题已经成为公认的理论和技术难题。本项目拟利用非定常仿真手段和瞬态流场测试技术，揭示典型高超进气道在不同诱因导致不起动状态下的激波系演化、压强振荡以及喘振机制等非定常流动机理，分类进行不起动特征归纳并建立判别依据。同时，本项目还将重点探索机械式和气动式两类响应迅速、实现简单的不起动控制新概念，通过滑动多缝唇罩板泄流或可调"气动挡板"瞬态溢流，对高超进气道的不起动振荡流态进行控制，并可实施进气道的辅助起动和辅助再起动控制。本项目的研究可为高超进气道的不起动状态判别和不起动控制、辅助起动/再起动控制提供理论和方法支撑，并为超燃冲压发动机的稳定工作提供保障，为再次点火创造条件。

不起动是高超声速进气道的一类非正常工作状态，具有较大的危害，并已经导致国际上多次飞行试验的部分失败。由于涉及到复杂的非定常流动机理，且对气动控制措施的控制能力和响应速度要求较高，目前高超进气道的不起动问题已经成为公认的理论和技术难题。本项目通过利用非定常仿真手段和瞬态流场测试技术，揭示典型高超进气道在不同诱因导致不起动状态下的激波系演化、压强振荡以及喘振机制等非定常流动机理。同时，本项目还提出了机械式和气动式两类响应迅速、实现简单的新概念不起动控制方法，对高超进气道的不起动振荡流态进行控制，并可实施进气道的辅助起动和辅助再起动控制。研究表明，通过滑动多缝唇罩板泄流和可调"气动挡板"瞬态溢流两种控制方法均在风洞试验中成功演示，两者不仅均能有效的抑制振荡，并且通过对口部分离包的泄流还能实现辅助再起动。上述研究成果有望为超燃冲压发动机的稳定工作提供保障，为再次点火创造条件。在该项目的资助下，已在AIAA Journal, AIAA Journal of Propulsion and Power等期刊发表论文多篇，并申请发明专利2项。