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t******t 发帖数: 15246 | | n******7 发帖数: 12463 | | t******t 发帖数: 15246 | 3 恩,这个名字翻译的非常好,比WAVERIDER好多了。
【在 n******7 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 一直觉得乘波体的名字很科幻
| t******t 发帖数: 15246 | 4 转一篇超大 乘波而来的 帖子
本帖最后由 乘波而来 于 2011-3-1 15:12 编辑
把我之前写的DSI构型和加莱特构型大概讲一讲,LZ也就大概知道了飞机设计这玩意没
有谁更好,只有谁更合适,某一方面好往往是其他方面妥协后得到的,只要整机达到了
设计目标就是好的。
BUMP鼓包的名字就叫三维乘波曲面,它是研究乘波体的一个副产品。我们先说说这个曲
面的由来:
有一个圆锥激波,当用一个平行于圆锥激波轴的平面去接近激波时,激波阵面与平面相
交,就产生了一个曲线,这个曲线叫做前缘线。见下图:
前缘线如果是一条实物线,那么流经前缘线的激波流场的流线就会发生改变,形成一个
曲面,下图是曲面的正视图。
从激波流场角度来说,这个曲面也属于激波阵面,也是等熵曲面。根据激波流场的特性
,这个曲面也具有横向与法相压力梯度。这个曲面被发现主要是在研究圆锥激波乘波体
时发现的,但是的主要目的是将这个曲面作为乘波体的下型面,将自由流面作为乘波体
的上型面,乘波体飞行器的边缘作为前缘线,这样就可以用飞行器和激波流场将激波后
的压缩空气控制在飞行器之下,不会上翻到上型面。将其应用到了飞机进气道设计上。
由于在该曲面的激波流场具有横向压力梯度,那么在激波流场形成该曲面形状时,就可
以将附面层向两侧推开,减少附面层进如进气道,这样就可以不需要在进气道内设置附
面层隔道了,大大减轻进气道结构重量。而要实现这个设计,就必须要机体与进气道一
体化设计,利用机头尖锥产生圆锥激波,利用前机身形成前缘线,在鼓包处形成与之曲
面一致的激波流场,在上下或左右机体上形成附面层排出通道。由于鼓包只能与特定速
度条件下的激波流场吻合,因此这种进气道的适应速度范围有限,为此F35(也包括我
们的四代和枭龙)设定了两个激波流场,一个是前面讲的机头圆锥激波流场,另一个就
是鼓包自己在前面形成一个尖锥,由这个尖锥形成激波流场,这个激波流场的前缘线就
是鼓包本身。这样飞机就可以使用较大的速度范围了。
加莱特进气道也是一种乘波体构型,我之前没有详细讲清楚,并且也有一些错误,CD中
有几位哥们提醒我加莱特进气道的也有两道激波的波系,我在春节期间没事干就查了一
些资料,由于俺没有扫描仪,只要用照片照下来凑合了,看不清楚将就一下吧。
首先说明,A构型是基于斜激波来构型的,在斜激波的流场中,我们可以近似地认为激
波面是一个平面。我们先设定该斜激波与来流的夹角为θ,首先选一个点O作为原点,
然后选激波面上任意两点B1和B2。根据给定的θ 和超声速来流的马赫数M,确定气流偏
转角(气流偏转角:超声速来流经过激波后,会根据激波与来流的夹角以及马赫数产生
一个流向的偏转,偏转后的气流方向与来流方向的夹角就是气流偏转角)δ。通过来流
流线OA,构筑平面OAB1,OAB2。过A点做垂直于激波平面的垂线,垂足为D,垂线过偏转
后的气流流线于 C,做OB1C和OB2C。这样就构成了一个A型乘波构形。一个单激波的A型
进气道如下图所示,
A构型的内表面就是进气道的压缩面,θ角为来流面与上下唇口连线的夹角,β为来流
面与激波面的夹角,当θ等于β时,激波面刚好搭在下唇口上。
然后我们再探讨一下如F22的加莱特进气道进口的波系问题,首先肯定有前面所说的这
道斜激波,那么加莱特进气道喉部是否也会像F15苏27等楔形多波系进气道一样也有结
尾正激波呢?要讨论这个问题就先回答两个问题:
1、什么条件下会产生激波?
2、什么条件下会产生正激波?
我们来逐一回答:
1、这个问题很好回答,兹要是军迷都知道:只要在物体在超音速气流中就会在物体前
面或表面产生激波。
2、正激波产生的条件比较特殊,至少分两种情况:第一,超音速气流通过管道时,在
管道内壁会产生垂直于来流的正激波。此种正激波最强,经过正激波的气流速度会降为
亚音速,不会发生气流偏转。第二,当物体在超音速气流中时,如果物体迎风面风阻很
大,那么就会在物体前形成一个弓形激波,弓形激波的中间部分可以近似地看做正激波。
那么我们再来讨论一下加莱特进气道喉部是否可以产生正激波,首先可以确定的是斜激
波是一种比较弱的激波,如果来流速度超音速较多,经斜激波减速压缩后的气流速度仍
旧会超音速。如果来流速度超音速很少,那么经过斜激波减速压缩后速度就降为亚音速
了。那么在加莱特进气道喉部,如果进气仍旧是超音速的,那么就会产生一道正激波,
经过正激波后进气来流会减为亚音速。
通过上面我们也可以大致地了解DSI和加莱特进气道的特性,首先由于圆锥激波比斜激
波较强,其对来流的减速压缩效果要好于加莱特进气道,二是DSI无附面层隔道,结构
简单重量轻。至于使用速度范围,由于加莱特和DSI都不是可调的,适用的速度范围都
是受到限制的,这就看飞机设计者们在设计时选择的速度范围了。 | y*h 发帖数: 25423 | 5 不怎么科幻,倒是象日本A片用词……
【在 n******7 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 一直觉得乘波体的名字很科幻
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