5.3.3 计算结果
1.设计点(Ma=6)处的乘波体气动特性
设置好条件后,计算至残差曲线收敛,通过得到的数据可得知乘波体在设计条件下的升力系数、阻力系数、升阻比以及压力分布图,压力分布图如图5.4和图5.5所示。
图5.4 Ma=6、α=0时X-Y横截面压力分布图
图5.5 Ma=6、α=0时X-Z对称面压力分布图
从图5.4和图5.5中可以看出,在乘波体气动外形的下方有附体激波附着,自由来流穿过锥形激波面后压强会增加,形成高压区域。由于激波为附体激波,所以高压区域全部位于机身的下表面,上表面气流的压强与自由来流压强相同,因此上下表面的压强差距明显。可以基本得出结论,乘波体下方的高压气流全部被附体激波面包裹住,几乎没有泄漏到乘波体上表面,乘波特性明显。在有一定攻角的情况下,乘波体上方还会出现一定的低压区域。从中可以看出生成的乘波体符合乘波构型的设计理论。
2.非设计点处的气动特性
对于非设计点(Ma=5、7)处进行气动特性计算,计算条件与设计点(Ma=6)处相同,攻角为0°,得到的结果如图5.6~图5.9所示。
图5.6 Ma=5、α=0时X-Z对称面压力分布图
可以看出,在非设计点处,乘波体下方依然具有附体激波。激波内的气流依然为高压气流。虽然有一部分高压气流泄漏到上表面,但乘波体依然具有一定的乘波特性。且马赫数越高,乘波体下方的高压区域的压力值就越高。
初始乘波体气动参数随马赫数变化的情况如表5.2所示。
图5.7 Ma=5、α=0时X-Y横截面压力分布图
图5.8 Ma=7、α=0时X-Z对称面压力分布图
图5.9 Ma=7、α=0时X-Y横截面压力分布图
表5.2 初始乘波体气动参数随马赫数变化的情况
可以看到,随着飞行马赫数增加,乘波体的升力系数和阻力系数均逐渐减小,随着马赫数的上升升阻比也呈减小趋势。不过升阻比随着飞行马赫数的增加而减小的幅度不大。在乘波体成一定攻角的情况下,乘波体上下的压力分布如图5.10~图5.13所示。
图5.10 α=5°时X-Z对称面压力分布图
图5.11 α=5°时X-Y横截面压力分布图
图5.12 α=10°时X-Z对称面压力分布图
图5.13 α=10°时X-Y横截面压力分布图
如图5.10~图5.13所示,在有攻角的情况下乘波体上方会出现低压区域,且乘波体下方附体激波内的高压区域的压力会有飞跃性的增长,这给乘波体带来了更高的升力的同时,也造成了更大的阻力。