[发明专利]基于三维弯曲激波组合进气道反设计方法

权利要求书

1.基于三维弯曲激波组合进气道反设计方法，其特征在于包括以下步骤：

1)设计工作马赫数Ma＝0～3之间基于三维弯曲激波理论构造的组合进气道压缩型面：根据设计要求，指定全三维入射激波，将全三维入射激波离散，设计基于三维弯曲激波组合进气道类矩形出口截面并在全三维基本流场中进行流线追踪；

2)设计分流板，包括分流板的位置和旋转角度；

3)设计工作马赫数Ma＝1.8～3之间的亚燃火箭通道隔离段：所述亚燃火箭通道隔离段按等熵理论设计，将压缩型面的肩部型线向后拉伸，然后按等熵理论过渡，进而得到亚燃火箭通道隔离段；

4)设计工作马赫数Ma＝0～1.8之间的涡轮通道隔离段：所述涡轮通道隔离段按等熵理论设计，将压缩型面的出口型线向后拉伸，然后按等熵理论过渡，得到涡轮通道隔离段；

5)设计工作马赫数Ma＝1.8～3之间的亚燃火箭通道扩张段：所述亚燃火箭通道扩张段根据给定尺寸形状的亚燃火箭通道出口，利用等熵理论生成型面；

6)设计工作马赫数范围为Ma＝0～1.8之间的涡轮通道扩张段：所述涡轮通道扩张段根据给定尺寸形状的涡轮通道出口，利用等熵理论生成型面。

2.如权利要求1所述的基于三维弯曲激波组合进气道反设计方法，其特征在于步骤1包括以下步骤：

1.1)根据设计要求指定全三维入射激波，根据设计状态超声速和亚声速流量分配比，将全三维入射激波分为超声速部分和亚声速两部分；

1.2)将全三维入射激波离散为一系列参考平面，从基本流场中流线追踪过程保留组合进气道基本流场中心体，由全三维入射激波和反射激波包围的部分为组合进气道的超声速区域部分，由马赫杆和滑移线包围的部分为组合进气道的亚声速区域部分，利用弯曲激波理论求解对应的组合进气道全三维基本流场；

1.3)设计基于三维弯曲激波组合进气道类矩形出口截面，并在组合进气道全三维基本流场中进行流线追踪：首先在组合进气道全三维流场内利用出口截面上每一点坐标(x，y)，求解得到不同参考平面内有效流线上每一点的三维坐标(x，y，z)，之后将有效流线上每一点三维坐标组合得到压缩型线，不同参考平面内的压缩型线组合构成组合进气道的压缩型面。

3.如权利要求2所述的基于三维弯曲激波组合进气道反设计方法，其特征在于：步骤1.1)中，所述全三维入射激波采用非轴对称形状设计。

4.如权利要求2所述的基于三维弯曲激波组合进气道反设计方法，其特征在于：步骤1.2)中，所述滑移线为一条向内收缩的曲线。

5.如权利要求1所述的基于三维弯曲激波组合进气道反设计方法，其特征在于：步骤2)中，所述分流板位于进气道口，将进气道分为亚燃火箭通道和涡轮通道两部分。

6.如权利要求5所述的基于三维弯曲激波组合进气道反设计方法，其特征在于：步骤2)中，根据涡轮通道入口和亚燃火箭通道入口的流量要求，得到分流板绕转轴由初始位置到极限位置的旋转角度。

7.基于三维弯曲激波组合进气道，其特征在于：包括进气道压缩型面、分流板、亚燃火箭通道、涡轮通道；所述亚燃火箭通道包括亚燃火箭通道隔离段和亚燃火箭通道扩张段，所述涡轮通道包括涡轮通道隔离段和涡轮通道扩张段；所述分流板设于中心体前端入口处，滑移线将组合进气道分成上下两部分起到分流作用，上部分为亚燃火箭通道，下部分为涡轮通道，分流板用于控制涡轮通道开关，亚音速工作时分流板打开，超音速工作时分流板将涡轮通道关闭。

8.如权利要求7所述的基于三维弯曲激波组合进气道，其特征在于：所述进气道压缩型面采用非轴对称形状设计，所述滑移线为一条向内收缩的曲线。

9.如权利要求7所述的基于三维弯曲激波组合进气道，其特征在于：所述进气道压缩型面的肩部型线向后拉伸过渡到亚燃火箭通道隔离段，所述进气道压缩型面的出口型线向后拉伸过渡到涡轮通道隔离段。

10.如权利要求7所述的基于三维弯曲激波组合进气道，其特征在于：所述亚燃火箭通道扩张段和涡轮通道扩张段分别设于亚燃火箭通道隔离段和涡轮通道隔离段向后延伸的出口处。