高超声速飞行器减阻杆-双盘-槽道组合构型减阻防热特性研究

针对高超声速飞行器减阻防热问题，提出了一种减阻杆头部开槽进气、中部侧向排气的减阻杆-双盘-槽道组合构型。在飞行高度30 km、来流马赫数6条件下，基于SST k-ω湍流模型，采用有限体积法求解了二维轴对称雷诺平均N-S方程，对组合构型的流场进行了数值模拟，并分析了其减阻防热特性。相比减阻杆-单盘构型，减阻杆-双盘构型减阻防热效果更好，而减阻杆-双盘-槽道构型可以进一步提高减阻防热效果。进行了组合构型的影响因素分析，数值仿真结果表明，在研究参数范围内，侧向排气孔靠近两个气动盘中间位置、第二个气动盘直径较大的构型减阻防热总体效果较好。相比减阻杆-单盘构型，较优构型的总阻力系数降低了24.70%，钝体壁面斯坦顿数峰值降低了53.63%。