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高超聲速氣動技術團隊

高超聲速氣動技術團隊

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一、團隊定位

結合氣動院的特點,開展高Ma數(一般指Ma數大于3.0)空氣動力學基礎問題和工程型號配套技術研究,以期建立高Ma數飛行器內/外流一體化氣動布局設計與地面風洞試驗、CFD數值模擬及飛行試驗三種研究手段有機結合和綜合運用的分析技術,形成探索和解決高Ma數臨近空間飛行器研制過程中所遇到關鍵氣動問題的能力,既能夠開展該領域的基礎前沿技術研究,又能夠為相關主機所型號研制提供氣動方面的高質量綜合技術服務。

二、團隊概況

目前團隊成員主要由氣動、機械和測控等專業相關骨干人員組成,團隊成員學歷以碩士為主。主要研究方向包括以下幾方面:

-高Ma數氣動設計技術-

主要包括寬速域高Ma數飛行器乘波機體氣動布局技術、高Ma數進氣道/尾噴管優化設計技術、TBCC模態轉換氣動設計及新型高Ma數機體推進一體化設計技術等。

 

-高Ma數風洞試驗技術-

高超團隊依托FL-1、FL-60、FL-63(在建)風洞可開展亞/跨/超/高Ma數聲速的常規及特種實驗,包括復雜模型大載荷氣動測量及組合循環發動機模態轉換風洞試驗等,同時即將具備高超聲速氣動熱測量與沖壓發動機熱環境模擬試驗,風洞具體情況詳見設備能力。此外,高超團隊在高Ma數氣動力/熱新型風洞試驗設備研制方面也開展了大量工作,主要包括高超聲速長時間無污染高焓風洞及新型高超聲速低噪聲氣動力風洞等。

 

-高超聲速氣動力/熱CFD及工程估算計算能力-

高超團隊擁有自研的高Ma數復雜流動CFD計算平臺,具備高超聲速氣動力、熱數值模擬能力,已通過了大量的算例驗證,并承擔了大量相關項目的計算任務。同時擁有HYP_3D氣動力/熱工程估算軟件代碼,具備對高超聲速飛行器典型外形氣動力/熱特性進行快速估算能力,可大大提高方案初選和優化設計的效率。目前正在重點發展流場氣動加熱與結構傳熱耦合計算和沖壓燃燒計算能力。

 

高超聲速計算軟件平臺

 

團隊負責人:錢戰森,高級工程師。

 

設備能力:

主要依托于FL-1、FL-60、FL-63(在建)風洞以實現亞、跨、超聲速常規及特種實驗與高超聲速氣動熱測量與沖壓發動機試驗等,試驗設備具體參數和特點如下。

FL-1風洞是新中國最早建成的亞、跨、超三聲速風洞,試驗Ma數范圍覆蓋0.4~4.0,該風洞試驗段尺寸0.6m×0.6m,非常適合于寬速域氣動布局方案的試驗研究。該風洞可承接氣動布局選型測力測壓、高Ma數進氣道、高Ma數通氣測力測壓、動導數以及定量流動顯示試驗。

表FL-1風洞運行參數

噴管

0#

1#

2#

3#

4#

5#

6#

7#

8#

9#

名義Ma

0.4-1.2

1.5

1.8

2.0

2.25

2.5

3.0

3.25

3.5

4.0

狀態

運行良好

 

 

FL-1風洞

FL-60風洞是氣動院在十二期間新建成的亞、跨、超三聲速風洞,試驗Ma數范圍覆蓋0.4~4.0,該風洞試驗段尺寸1.2m×1.2m,為寬速域氣動特性試驗的大型生產性風洞,該風洞采用柔壁噴管技術,可根據客戶需求任意調節其試驗Ma數。目前可承接氣動布局選型測力測壓、高Ma數進氣道試驗以及高Ma數通氣測力測壓試驗等,正在建設高Ma數噴管試驗、動導數試驗、氣動彈性試驗、定量流動顯示等能力。

 

 

FL-60風洞

FL-63風洞為氣動院目前正在建設一座研究型高Ma數高焓風洞,該風洞采用Ludwieg管原理實現Ma數3.0~10.0的高焓模擬,噴管出口尺寸0.3m~0.5m,可復現Ma數3.0~5.0的飛行條件總焓,具備Ma數3.0~10.0的氣動熱測試能力。預計2017年初投入使用。

 

 

研究型高Ma數高焓風洞FL-63布局圖

 

軟件能力:

主要依托于ARI_Hyper、ARI_Overset等計算軟件。

 

三、科技成果

專利:國防專利1項,技術發明專利2項;

學術論文:國內會議/期刊二十余篇;國際會議及《Journal of Computational Physics》、《International Journal for Numerical Methods in Fluids》、《SCIENCE CHINA Physics, Mechanics & Astronomy》等期刊多篇,并應邀作大會報告。

四、聯系方式

 

錢戰森

電話:024-86566601

 

 

綜合科研團隊

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