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高超声速气动技术团队

高超声速气动技术团队

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一、团队定位

结合气动院的特点,开展高Ma数(一般指Ma数大于3.0)空气动力学基础问题和工程型号配套技术研究,以期建立高Ma数飞行器内/外流一体化气动布局设计与地面风洞试验、CFD数值模拟及飞行试验三种研究手段有机结合和综合运用的分析技术,形成探索和解决高Ma数临近空间飞行器研制过程中所遇到关键气动问题的能力,既能够开展该领域的基础前沿技术研究,又能够为相关主机所型号研制提供气动方面的高质量综合技术服务。

二、团队概况

目前团队成员主要由气动、机械和测控等专业相关骨干人员组成,团队成员学历以硕士为主。主要研究方向包括以下几方面:

-高Ma数气动设计技术-

主要包括宽速域高Ma数飞行器乘波机体气动布局技术、高Ma数进气道/尾喷管优化设计技术、TBCC模态转换气动设计及新型高Ma数机体推进一体化设计技术等。

 

-高Ma数风洞试验技术-

高超团队依托FL-1、FL-60、FL-63(在建)风洞可开展亚/跨/超/高Ma数声速的常规及特种实验,包括复杂模型大载荷气动测量及组合循环发动机模态转换风洞试验等,同时即将具备高超声速气动热测量与冲压发动机热环境模拟试验,风洞具体情况详见设备能力。此外,高超团队在高Ma数气动力/热新型风洞试验设备研制方面也开展了大量工作,主要包括高超声速长时间无污染高焓风洞及新型高超声速低噪声气动力风洞等。

 

-高超声速气动力/热CFD及工程估算计算能力-

高超团队拥有自研的高Ma数复杂流动CFD计算平台,具备高超声速气动力、热数值模拟能力,已通过了大量的算例验证,并承担了大量相关项目的计算任务。同时拥有HYP_3D气动力/热工程估算软件代码,具备对高超声速飞行器典型外形气动力/热特性进行快速估算能力,可大大提高方案初选和优化设计的效率。目前正在重点发展流场气动加热与结构传热耦合计算和冲压燃烧计算能力。

 

高超声速计算软件平台

 

团队负责人:钱战森,高级工程师。

 

设备能力:

主要依托于FL-1、FL-60、FL-63(在建)风洞以实现亚、跨、超声速常规及特种实验与高超声速气动热测量与冲压发动机试验等,试验设备具体参数和特点如下。

FL-1风洞是新中国最早建成的亚、跨、超三声速风洞,试验Ma数范围覆盖0.4~4.0,该风洞试验段尺寸0.6m×0.6m,非常适合于宽速域气动布局方案的试验研究。该风洞可承接气动布局选型测力测压、高Ma数进气道、高Ma数通气测力测压、动导数以及定量流动显示试验。

表FL-1风洞运行参数

喷管

0#

1#

2#

3#

4#

5#

6#

7#

8#

9#

名义Ma

0.4-1.2

1.5

1.8

2.0

2.25

2.5

3.0

3.25

3.5

4.0

状态

运行良好

 

 

FL-1风洞

FL-60风洞是气动院在十二期间新建成的亚、跨、超三声速风洞,试验Ma数范围覆盖0.4~4.0,该风洞试验段尺寸1.2m×1.2m,为宽速域气动特性试验的大型生产性风洞,该风洞采用柔壁喷管技术,可根据客户需求任意调节其试验Ma数。目前可承接气动布局选型测力测压、高Ma数进气道试验以及高Ma数通气测力测压试验等,正在建设高Ma数喷管试验、动导数试验、气动弹性试验、定量流动显示等能力。

 

 

FL-60风洞

FL-63风洞为气动院目前正在建设一座研究型高Ma数高焓风洞,该风洞采用Ludwieg管原理实现Ma数3.0~10.0的高焓模拟,喷管出口尺寸0.3m~0.5m,可复现Ma数3.0~5.0的飞行条件总焓,具备Ma数3.0~10.0的气动热测试能力。预计2017年初投入使用。

 

 

研究型高Ma数高焓风洞FL-63布局图

 

软件能力:

主要依托于ARI_Hyper、ARI_Overset等计算软件。

 

三、科技成果

专利:国防专利1项,技术发明专利2项;

学术论文:国内会议/期刊二十余篇;国际会议及《Journal of Computational Physics》、《International Journal for Numerical Methods in Fluids》、《SCIENCE CHINA Physics, Mechanics & Astronomy》等期刊多篇,并应邀作大会报告。

四、联系方式

 

钱战森

电话:024-86566601

 

 

综合科研团队