S型进气道隐身与气动综合特性数值分析

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1、第４５卷第２期航空计算技术Ｖｏｌ．４５Ｎｏ．２２０１５年３月ＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＣｏｍｐｕｔｉｎｇＴｅｃｈｎｉｑｕｅＭａｒ．２０１５Ｓ型进气道隐身与气动综合特性数值分析黄浩然，王宏伟（空军航空大学飞行器与动力系，吉林长春１３００２２）摘要：针对Ｓ型进气道弯度对其隐身气动特性影响程度的问题，利用ＣＡＤ软件对进气道进行参数化建模，通过改变进、出口的中心偏移量实现对进气道弯度的改变。采用数值仿真方法分别研究了进气道前向电磁散射特性和进气道流场及气动特性。仿真结果表明，进气道弯度增加对隐身特性和气动特性的影响是完全相反的，并进一步分析出这一现象的产生机理，对进气道

2、的隐身气动一体化设计具有指导性意义。关键词：隐身；气动；多层快速多级子方法；有限体积法中图分类号：Ｖ２１１文献标识码：Ａ文章编号：１６７１-６５４Ｘ（２０１５）０２-００９２-０４NunericalAnanlysisonS-shapedInletStealth／AerodynamicsPerformanceＨＵＡＮＧＨａｏ-ｒａｎ，ＷＡＮＧＨｏｎｇ-ｗｅｉ（DepartmentofAircraftandDynamics，AviationUniversityofAirForce，Changchun１３００２２，China）Abstract：ＴｏｓｏｌｖｅｔｈｅＳ

3、-ｓｈａｐｅｄｉｎｌｅｔ＇ｓｂｅｎｄｉｎｇｏｆｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｓｔｅａｌｔｈ／ａｅｒｏｄｙｎａｍｉｃｓｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｔｈｅｉｎｌｅｔｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚｅｄｍｏｄｅｌｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｔｈｏｕｇｈＣＡＤ，ｂｙｃｈａｎｇｉｎｇｔｈｅｃｅｎｔｅｒｏｆｆｓｅｔｓｏｆｔｈｅｉｎａｎｄｏｕｔｔｏｃｈａｎｇｅｔｈｅｂｅｎｄｉｎｇ．Ｉｎｌｅｔｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄｕｓｉｎｇｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｓｃａｔｔｅｒｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃａｎｄｔｈｅｉｎｌｅｔｆｌｏｗｆｉｅｌｄａｎｄ

4、ａｅｒｏｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｉｎｌｅｔｉｎｃｒｅａｓｅｄｂｅｎｄｉｎｇｏｎｓｔｅａｌｔｈｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄａｅｒｏｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｉｓｅｘａｃｔｌｙｔｈｅｏｐｐｏ－ｓｉｔｅ，Ａｎｄｆｕｒｔｈｅｒａｎａｌｙｓｉｓｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｔｈｉｓｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ，ｐｒｏｖｉｄｉｎｇｇｕｉｄａｎｃｅｔｏｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｄｅｓｉｇｎｏｆｉｎｌｅｔｓｔｅａｌｔｈ／ａｅｒｏｄｙｎａｍｉｃｓｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Keyword

5、s：ｓｔｅａｌｔｈ；ａｅｒｏｄｙｎａｍｉｃｓ；ＭＬＦＭＡ；ＦＶＭ引言性能。于是，对进气道进行隐身、气动的分析显得尤为重要。Ｓ型进气道是当前隐身飞机首选的进气道，其随着现代探测技术的发展，为了提高军用飞机的［３－４］雷达散射效果较常规进气道有显著提高；同时，由生存能力和突防能力，先进飞机的设计不仅要具有优于弯度的存在，也对其内部流场产生了扰动，对气动特良的气动特性，而且要具有良好的隐身性能，以保证在［５］［１］性造成一定程度的影响。超视距空战中先敌发现、先敌发射的优势。根据作本文针对Ｓ型进气道弯度对其隐身气动特性数值战飞机雷达散射的不同特点和重要程度，可将飞机的

6、计算与分析进行了初步探索，采用数值方法分别研究雷达散射的方位面分３个区域进行考虑：前向区域、侧了进气道前向电磁散射特性和进气道流场及气动特向区域和后向区域。由于导弹对飞机的攻击大多是迎性，并对计算结果进行分析。头或尾随，因此，前向区域的隐身能力最为重要，后向次之。大量数据表明，进气道是作战飞机在前向区域影１计算分析方法响最广、散射最强的散射源，一般单发飞机进气道雷达对进气道进行隐身与气动的数值计算，实质上就散射可占整机前向区域的４０％左右，而双发飞机其比是对其所处电磁场和流场进行数值仿真计算，求出所［２］例可达６０％甚至更高。因此，进气道的雷达散射能需的特性数

7、值。本文将此过程分为５步来实现：否得到有效控制直接关系到整机在前向区域ＲＣＳ水１）进气道参数化建模。对进气道的外形进行参数平。同时，进气道的气动特性与飞机发动机密切相关，化，即将进气道的外形通过一系列的参数表达出来，由其气动特性的好坏直接关系到飞机的飞行安全和飞行这些参数生成用于进气道隐身与气动计算的表面参数收稿日期：２０１５－０１－２７修订日期：２０１５－０３－０４作者简介：黄浩然（１９９０－），男，河北承德人，硕士，主要研究方向为飞行器设计。２０１５年３月黄浩然等：Ｓ型进气道隐身与气动综合特性数值分析・・３９（即三维模型）。性通量矢量。２）计算域网格生成。

8、将生成的进气道表面参数进采用二阶迎风的