普惠公司二维收敛-扩散喷管

在70年代初期,人们预测到下一代先进战斗机应具有机动性高、操纵性强、起飞着陆距离短以及隐身性好等特点,因而要求飞机和发动机进行一体化设计,而推力矢量/反向喷管是满足上述要求的一项重大措施。由于二维喷管有与双发飞机的后机体匹配性较好,安装阻力小等优点,所以美国NASA和军方和工业部门制定并实施了一系列的二维喷管计划。在空军飞行动力实验室和NASA的二维喷管试验计划中,测取了五种二维喷管方案(图1)的巡航阻力、推力矢量和增升的气动力数据,评估了其内部特性和安装特性。     

NASA评审噪声抑制

旨在在一种高速民用运输机(HSCT)基本结构上评审抑制噪声的发动机喷管性能的风洞试验,即将在NASA艾姆斯研究中心完成.该试验包括试险GE公司的二元混合器-引射器喷管,这种喷管降低噪声是通过将喷管外部的气流与发动机出口燃气结合,以降低排气流温度与速度来实现的.在3个月的试验计划期间,在艾姆斯研究中心的12.2米×24.4米的风洞中,约32种发动机与喷管构形装在13.5%缩比     

美国战斗机机体/发动机一体化技术研究与发展

战斗机机体/发动机一体化技术对战斗机性能、机动性、隐身性、起降的操纵性、飞行安全性和扩大飞行包线都有着重要的作用。推力矢量喷管技术是战斗机机体/发动机一体化技术中的关键,能为战斗机带来新的可操作能力。 由美国投资战略部、计划和项目管理局及美国空军(USAF)怀特实验室资助,USAF、NASA等部门于90年代初开始着手进行战斗机机体/发动机一体化技术研究。研究分为两个阶段:第一阶段进行战斗机机体/发动机一体化预先设计(FAPIP)研究及多轴推力矢量喷管方案验证;第二阶段主要进行飞行试验。     

NASA刘易斯研究中心试验小型相控阵天线

最近,NASA的一项试验验证了一种实验型机载天线用于飞机和卫星问通信的能力。该试验为新一代小而轻的卫星天线提供了希望。 纽约州锡拉丘兹的马丁马塔电子实验室、西雅图的波音国防和航天组以及德克萨斯州麦金尼的德克萨斯仪器电子系统部研制了一种实验型相控阵天线。5月份,NASA刘易斯研究中心利用它们在一架小型喷气式飞机和NASA的ACTS(先进通信技术)卫星间进行了话音通信。     

21世纪的赌注——美国为什么突然加快高速民用运输机计划

由NASA主持的美国HSCT(高速民用运输机)计划,已完成了预研阶段(可行性研究),第一阶段(大气环境适应性研究),并提前二年进入了第二阶段——气动、机体材料与结构研究.22年前,美国国会曾明确取消了FAA/波音联合提出的SST(超音速运输机)计划,自那以来这项计划一直以小规模的、零散性的课题或计划被延续着.最近两年来,NASA和美国航空工业界却一反常态,显示出从未有过的热心,极力鼓动政府拨出大量资金全力支持这项计划.NASA声称,必须从过去的小尺寸的部件试验和设计研究转入大尺寸的     

NASA/FAA研究尾流涡系特性

美国航空航天局(NASA)和FAA将在孟菲斯国际机场开始基准试验,通过预测尾流涡系的特性及其衰减情况,确定机场容量能否增大。NASA和FAA的此项联合计划是为期4年的综合尾流计划的一个主要部分,后者又是NASA先进亚音速技术计划的一个重要项目。     

X-43A高超声速验证机飞行试验

据悉,美国NASA的X-43A高超声速验证机计划在今年2月进行第二次马赫数7的飞行试验,本次试验成功后,还将进行马赫数为10的飞行试验。X-43A是NASA用来验证超声速飞行器动力可行性的一种小比例高超声速研究飞行器,X-43A验证计划是NASA制定的“超高声速X”计划的一部分。目前,NASA已经将这一计划纳入下一代发射技术计划中。X-43A高超声速验证机飞行试验     

非对称喷管流动分离的预测

非对称喷管是超燃冲压发动机和涡轮基组合循环(TBCC)发动机中特有的关键部件,在跨大马赫数范围工作时,往往在非设计点下会出现严重的流动分离。针对非对称喷管在过膨胀状态下的流动分离现象,通过试验验证二维数值计算(计算采用计算流体力学(CFD)方法)的正确性,利用数值计算样本点拟合得到了非对称喷管在过膨胀状态下的分离准则表达式,并进一步通过不同构型的非对称喷管分离的试验数据来验证该准则的准确性和普适性。研究结果表明,通过特定非对称喷管计算分离数据获得的分离准则与试验结果吻合得较好,在所进行的试验模型和条件下,两者之间的均方根误差为3.68%,更好地说明了该分离准则对非对称喷管内的分离预测具有较好的准确性,同时也跨出了其普适性证明的第1步。     

美国正在实施的几项新型运载火箭发动机计划

美国NASA和空军的几家研究试验机构正在着手对几种火箭发动机进行关键性的试验.这些试验将加快NASA的X-33和X-34有翼试验火箭及波音公司的“德尔它”4渐进一次性运载火箭(EELV)将要使用的三种先进低成本推进系统的研制.这也是2O多年中美国首次研制新的大型火箭推进系统.7O年代末,美国研制了航天飞机主发动机(SSME),此后再没有实施过大型火箭发动机研制计划.新发动机研制试验计划将使NASA马歇尔航天飞行中心、斯坦尼斯航天中心和空军研究实验室推进部的推进技术研究试验再度活跃.     

NASA继续进行超音速层流控制技术试验

超音速层流控制(SLFC)技术在NASA所从事的高速飞机研究计划中是一项关键技术。NASA对这项技术已进行了大量的研究和试验工作,并还在计划进行一项新的试验研究。 NASA的高速飞机研究计划旨在为工业界制造下一代高速民用运输机(HSCT)研究和发展一些切实可用的技术。超音速层流控制是其中的一项关键技术。倘若能掌握这项技术,就能解决高速飞机研究计划中的一些关键问题,从而使美国的一种300座超音速民用飞机方案能成为颇具市场活力的方案。 NASA早期进行的高速飞机研     

轴对称矢量喷管的气膜冷却及红外辐射耦合计算分析

为考察喷管壁面气膜冷却以及红外辐射特性对高性能航空发动机壁温分布的影响,对燃气红外波带的光谱特性采用窄波段模型计算,对壁面-燃气辐射采用封闭腔模型计算,对喷管收敛段的气膜冷却采用绝热温比计算。对于包含喷管壁面、隔热屏、套筒的多层结构传热建立壁温-热流耦合的热平衡方程,用Newt on-Raphson求解得到喷管及内外结构的壁温。对NASA TN D-1988中试验台架发动机喷管扩张段的气膜冷却及壁温进行验证计算,并详细计算了收敛段采用多排缝槽气膜冷却的轴对称矢量喷管。结果表明:气膜冷却有效降低了喷管收敛段的壁温,使得喷管扩张段成为受热严峻的部位;扩张段偏转改变了扩张段壁面温度和红外辐射的圆周分布,沿偏转方向的壁温和红外辐射都明显低于偏转反方向的,2个方向上的平均壁温相差约4.8%,喷管在后半球的辐射沿偏转方向增强。数值模拟结果与试验测量值吻合良好,可用于发动机喷管壁温分布精确计算。     

GE公司牵头的研究组试验新的JSF喷管

GE/艾利逊/罗-罗为联合攻击战斗机(JSF)组成的研究组正计划今年夏天采用低可探测性轴对称喷管进行地面特征测量试验。为进行这项试验,喷管将安装在一架装F110发动机的F-16上,实际上这种喷管也可用在GE公司的YF120发动机上。F110和YF120都被考虑用作JSF的备选发动机,预计主要的候选发动机选择将在约两个月后确定。     

高超声速飞行器后体喷管三维构型设计

为研究高超声速飞行器后体喷管三维构型的设计,以NASA半壁喷管试验为参考,进行了二维及三维内外流相互作用的数值模拟计算,分析了后体喷管三维流场的特点.从高超声速飞行器机身推进一体化的角度,构建了后体喷管三维构型,进行了不同构型设计对后体喷管性能影响的参数研究.结果表明:后体喷管的三维效应不可忽视,后体喷管侧壁的存在及下壁面长度对性能影响较大.      

单边膨胀喷管试验和数值模拟

在落压比为4～60范围内,对两种不同膨胀型面的高速二元单边膨胀喷管模型试验件(SERN 1和SERN 2)进行了试验研究,获得了壁面静压分布和纹影照片.用三维数值计算得到了喷管性能参数,丰富了流场信息.试验和数值模拟结果表明:下腹板出口气流处于深度过膨胀状态时,喷管内部激波/边界层相互干扰并存在4～5道斜激波,而且SE...     

NASA燃烧室试验设备简介

NASA刘易斯研究中心具有一系列功能独特的燃烧室试验设备。这些设备用来评估和验证新发动机主燃烧室和加力燃烧室的设计,试验其耐久性以及新型高温材料的性能。本文简要介绍这些设备的空间布置,空气流路,试验参数,设备能力和测试仪器。     

结构网格方法对高升力构型的应用研究

采用"亚跨超CFD软件平台"(TRIP)数值模拟了梯形翼全展长与半展长高升力构型的复杂流场,并与试验做了对比分析。对应风洞试验是在NASA Langley 14×22英尺亚声速风洞(FST)和NASA Ames 12英尺增压风洞(PWT)中完成的。计算中采用一方程SA湍流模型和MUSCL-ROE格式,并综合运用对接/重叠/拼接网格技术,数值模拟了两种高升力构型的气动特性,给出了典型站位的压力分布,并对比研究了不同结构网格技术对此类高升力构型的计算差异。研究表明,与修正后的试验数据相比,数值模拟得到的气动力系数和典型剖面的压力分布均与试验结果吻合良好。     

NASA、FAA携手进行航空航天领域合作

美国国家航空航天局(NASA)和联邦航空局(FAA)两大机构加强了在航空研究和长远规划方面的协作,以改善航空安全、发展空中交通,最终迎来低成本航空航天运输的新纪元.10月9日,NASA局长D·戈汀和FAA局长J·加维在NASA刘易斯研究中心举行的航空会议上签署一项协议,规定两家在风切变探测、飞机老龄化和飞机防冰等方面进行合作研究,要求双方协调未来的航空和航空运输研究工作,并建立一个专家委员会,负责对两个机构的工作进展实施监督和提出修改建议.     

F135发动机的升力风扇喷管

F1 35推进系统升力风扇组件的可伸缩式D形喷管在STOVL工作状态为F - 35C飞机提供偏转推力。D形喷管由 4段构成 ,最后部分包括固定的叶片。 1 997年 4月至 7月中旬 ,AADC公司在NASALewis公司航空声学推进试验室的推进升力试验设备上完成了 1 /3缩比升力风扇排气喷管模型的台架试验。在整个喷管压比范围内 ,喷管的俯仰矢量角向前 1 5° ,向后 6 0°。试验结果表明 ,该喷管满足了JSF计划的设计要求 ,也与AADC公司的内流计算流体力学分析结果一致。这些试验结果也将用于升力风扇系统的全尺寸设计。F135发动机的升力风扇喷管@梁春华…     

双脉冲固体发动机喷管传热烧蚀特性

为了研究双脉冲固体发动机喷管的传热烧蚀特性,由燃烧室压强及发动机推力试验曲线得到了喷管喉径的瞬变值,由FLUENT流体计算软件进行流固耦合传热烧蚀计算,得到了喷管瞬态温度分布、绝热材料热解炭化情况及碳/碳(C/C)喉衬瞬态烧蚀率,分析了脉冲工作过程及脉冲间隔时间对喷管传热烧蚀的影响.计算结果表明,脉冲工作过程中,绝热材料热解线、炭化线向材料内部扩展,喉衬烧蚀率不断增大;脉冲间隔时间内,喷管材料内部的导热使各处温差减小,温度趋于一致;第一脉冲的传热烧蚀与脉冲间隔的材料导热使第二脉冲工作时喉衬整体热沉小、内壁初始温度高、表面粗糙度大,从而导致较高烧蚀率.      

GE公司试验减少特征的喷管

美国GE公司在位于埃文戴尔的设备上正在进行低可探测性的轴对称发动机喷管的地面耐久性试验。该公司计划在F110-GE-129发动机/低可探测性喷管上累计进行500多小时加速任务试验,其中包括25小时在最大加力状态下的试验,试验到4月末结束。这项评审试验是去年12月开始的,而且是在F110部件改进计划试验的基础上在飞机上进行的。