一种高超声速边界层转捩延迟控制方法

文档序号:33525516发布日期:2023-03-22 07:11阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种高超声速边界层转捩延迟控制方法,其特征在于,在高超声速飞行器表面或者进气道需控制边界层转捩的区域安装复合频率合成双射流激励器,在高超声速飞行器飞行过程中,开启所述复合频率合成双射流激励器,其中,所述复合频率合成双射流激励器通过叠加电信号的方式,生成具有第一频率特性和第二频率特性双峰值速度的复合双射流,并对所述高超声速飞行器的高超声速边界层进行转捩延迟控制;所述第一频率小于所述第二频率。2.根据权利要求1所述的高超声速边界层转捩延迟控制方法,其特征在于,所述复合双射流基于以下方式获得并对所述高超声速飞行器的高超声速边界层进行转捩延迟控制,其中包括:所述复合频率合成双射流激励器以第一频率合成具有第一频率特性的第一双射流并利用所述第一双射流的动量注入效应对速度剖面的修正作用来抑制第一模态;以及,所述复合频率合成双射流激励器以第二频率合成具有第二频率特性的第二双射流并利用所述第二双射流的声波辐射作用来抑制第二模态。3.根据权利要求2所述的高超声速边界层转捩延迟控制方法,其特征在于,所述第一频率的频率范围满足:20hz≤f1<1khz;所述第二频率的频率范围满足:2khz≤f2<100khz。4.根据权利要求3所述的高超声速边界层转捩延迟控制方法,其特征在于,所述复合频率合成双射流激励器所叠加的电信号为复合频率特征的电信号;其中,所述电信号采用幅值调制、频率调制或叠加调制的方式生成。5.根据权利要求4所述的高超声速边界层转捩延迟控制方法,其特征在于,若所述电信号采用幅值调制或频率调制的方式生成,则所述电信号表示为:signal=a1sin(2πf1+φ1)*a2sin(2πf2+φ2);若所述电信号采用叠加调制的方式生成,则所述电信号表示为:signal=a1sin(2πf1+φ1)+a2sin(2πf2+φ2):其中,a1表示用于生成第一双射流的电信号幅值,f1表示第一频率,φ1表示用于生成第一双射流的电信号相位,a2表示用于生成第二双射流的电信号幅值,f2表示第二频率,φ2表示用于生成第二双射流的电信号相位。6.根据权利要求5所述的高超声速边界层转捩延迟控制方法,其特征在于,所述复合频率合成双射流激励器包括:主体(1),盖板(2)和振动膜(3);所述主体(1)为一端开口,一端封闭的中空壳体;所述盖板(2)设置在所述主体(1)的开口端,并与所述主体(1)密封连接;所述振动膜(3)位于所述主体(1)中,且将所述主体(1)的中空部分割为两个相互独立的第一腔体(11)和第二腔体(12);所述盖板(2)上与所述第一腔体(11)和第二腔体(12)相对应的设置有第一开口(21)和第二开口(22);所述振动膜(3)用于施加所述电信号并进行振动。7.根据权利要求6所述的高超声速边界层转捩延迟控制方法,其特征在于,在高超声速飞行器表面或者进气道需控制边界层转捩的区域安装布设多个所述复合频率合成双射流激励器;
多个所述复合频率合成双射流激励器呈阵列分布,根据需求开启不同位置的所述复合频率合成双射流激励器,实现对高超声速边界层流动的有效时序控制。

技术总结
本发明涉及一种高超声速边界层转捩延迟控制方法,在高超声速飞行器表面或者进气道需控制边界层转捩的区域安装复合频率合成双射流激励器,在高超声速飞行器飞行过程中,开启复合频率合成双射流激励器,复合频率合成双射流激励器通过叠加电信号的方式,生成具有第一频率特性和第二频率特性双峰值速度的复合双射流,并对高超声速飞行器的高超声速边界层进行转捩延迟控制;第一频率远小于第二频率。本方案突破了传统的转捩控制思路,利用同一流动控制装置同时对边界层内的低频模态和高频模态进行抑制,通过对边界层的修正作用和将占主导的、声波模态的能量引出到边界层外以进一步有效降低了边界层内声波模态的能量,达到转捩延迟控制的目的。延迟控制的目的。延迟控制的目的。


技术研发人员:刘强 罗振兵 李石清 周岩 王林 邓雄
受保护的技术使用者:中国人民解放军国防科技大学
技术研发日:2022.09.30
技术公布日:2023/3/21
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