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1、第四节 进气道一、功能、设计要求一、功能、设计要求1、功能、功能u引入空气引入空气u高亚音或超音速飞行时高亚音或超音速飞行时减速减速2、设计要求、设计要求u损失小（内流、外阻）损失小（内流、外阻）u工作稳定性好工作稳定性好u高流通能力高流通能力u出口流场尽量均匀出口流场尽量均匀u温度畸变温度畸变u压力畸变压力畸变3、位置、位置亚音飞机：短舱、尾部等亚音飞机：短舱、尾部等超音飞机：头部、机身两侧、超音飞机：头部、机身两侧、翼根、腹部等。翼根、腹部等。4、分类、分类u亚音亚音u超音超音发动机原理(进气道)二、亚音进气道1、结构形式、结构形式 皮托管式皮托管式2、流动模型、流动模型 流量系数流量系数
2、 大小决定于飞行大小决定于飞行M数数 和发动机工作状态和发动机工作状态 0 为适应为适应 的变化，减少分离，的变化，减少分离，具有具有钝圆形钝圆形唇口。唇口。发动机原理(进气道)V0发动机原理(进气道)三、 超音速进气道发动机原理(进气道)激波u产生：超音速气流受到压缩产生的强压产生：超音速气流受到压缩产生的强压缩波缩波u内凹壁面内凹壁面u楔形物和锥形物楔形物和锥形物u流向高压区流向高压区u分类：正激波、斜激波、弓形波分类：正激波、斜激波、弓形波发动机原理(进气道)激波的性质u共性共性u强压缩波：经激波后静参数突变，总压下降强压缩波：经激波后静参数突变，总压下降u波前波前M数越高，激波越强，参
3、数变化越剧烈数越高，激波越强，参数变化越剧烈u个性个性u经正激波，波后经正激波，波后M1。u对相同超音速来流，经正激波的总压损失大于斜激波对相同超音速来流，经正激波的总压损失大于斜激波 来流来流M11.5 正激波：正激波： s=0.92 M2=0.7 斜激波：斜激波： (楔形物楔形物 10 8, =57 ), s=0.986，M2=1.107u对于斜激波，对于斜激波， 越大，越大， 越大，激波越强，损失越大越大，激波越强，损失越大u经正激波，气流方向不变；经斜激波气流向波面转折经正激波，气流方向不变；经斜激波气流向波面转折u相交与反射相交与反射发动机原理(进气道)三、超音速进气道1、气动设计原
4、理、气动设计原理 利用激波的性质，设计为多波系结构，利用激波的性质，设计为多波系结构，即先利用损失小的斜激波，逐步将高超即先利用损失小的斜激波，逐步将高超音流滞止为低超音流，再利用一道弱的音流滞止为低超音流，再利用一道弱的正激波将超音流滞止为亚音流。正激波将超音流滞止为亚音流。u减小因激波引起的总压损失减小因激波引起的总压损失u波系结构波系结构发动机原理(进气道)来流M数2.0激激 波波 波波 系系波后波后M数数 正激波正激波0.5770.720.72一道斜激波一道斜激波 正激波正激波楔板角楔板角 120 44 1.160.870.866正激波正激波0.8680.996二道斜激波二道斜激波 正
5、激波正激波楔板角楔板角 110 36 1.6170.980.926楔板角楔板角 212 39 1.120.947结尾正激波尾正激波0.89650.9982发动机原理(进气道)F15 超音速进气道发动机原理(进气道)2、基本类型 轴对称轴对称 二元（矩形）二元（矩形）发动机原理(进气道)3、工作原理uMa1Ma1 收敛收敛扩张扩张u三种类型三种类型 混压式混压式 外压式外压式 内压式内压式发动机原理(进气道)内压式超音进气道超音超音亚音：全部在口内完成；亚音：全部在口内完成；理想状况：总压损失小理想状况：总压损失小因起动问题，较少实用。因起动问题，较少实用。发动机原理(进气道)外压式超音进气道u
6、 超音气流经过超音气流经过2道斜道斜激波后，气流速度减激波后，气流速度减小，压力提高，再经小，压力提高，再经过一道位于进口处的过一道位于进口处的正激波降为亚音流，正激波降为亚音流，在口内的扩张通道内在口内的扩张通道内进一步减速增压；进一步减速增压；u超音超音亚音：全部在亚音：全部在口外完成；口外完成；u外阻较大。外阻较大。发动机原理(进气道)混压式超音进气道u超音超音亚音：介乎于亚音：介乎于前两者之间；前两者之间；u外罩平直，外阻小；外罩平直，外阻小；u结尾正激波可自动调结尾正激波可自动调节，工作稳定；节，工作稳定；u起动较容易。起动较容易。发动机原理(进气道)4、超音速进气道特性（1）斜波系
7、角度变化）斜波系角度变化 交点不再位于唇口交点不再位于唇口u低超音速飞行，低超音速飞行，激波交点前移，超激波交点前移，超音溢流阻力加大。音溢流阻力加大。u高超音速飞行，高超音速飞行，激波交点后移，激激波交点后移，激波损失加大。波损失加大。发动机原理(进气道)4、超音速进气道特性（2）结尾正激波位于）结尾正激波位于喉道喉道(临界状态临界状态)（3)结尾正激波被吸向结尾正激波被吸向后移后移(超临界状态超临界状态) 总压损失加大总压损失加大嗡鸣嗡鸣（4)结尾正激波被推出结尾正激波被推出口外口外(亚临界状态亚临界状态) 亚音溢流阻力加大亚音溢流阻力加大喘振喘振发动机原理(进气道)4、超音速进气道特性发动机原理(进气道)5、调节u轴对称轴对称移动中心锥体移动中心锥体u二元二元调节楔角板角度调节楔角板角度外罩角度外罩角度放气门放气门辅助进气门辅助进气门发动机原理(进气道)发动机原理(进气道)
