边界层吸入式进气道气动设计及流动控制技术研究进展

doi:10.7527/S1000-6893.2025.32973

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边界层吸入式进气道气动设计及流动控制技术研究进展

刘雷¹, 张钊睿¹, 汪昆², 王志豪¹, 朱晨¹, 谭慧俊¹(), 黄河峡¹

^1. 南京航空航天大学能源与动力学院，南京 210016
^2. 深圳技术大学城市交通与物流学院，深圳 518118

收稿日期:2025-10-27 修回日期:2025-11-24 接受日期:2025-12-16 出版日期:2026-01-22 发布日期:2026-01-09
通讯作者: 谭慧俊
基金资助:
国家自然科学基金(12372294); 南航“前瞻布局科研专项”重大集成项目(QZJC202401)

Research progress on aerodynamic design and flow control technologies for boundary layer ingestion inlets

Lei LIU¹, Zhaorui ZHANG¹, Kun WANG², Zhihao WANG¹, Chen ZHU¹, Huijun TAN¹(), Hexia HUANG¹

^1. College of Energy and Power Engineering，Nanjing University of Aeronautics and Astronautics，Nanjing 210016，China
^2. College of Urban Transportation and Logistics，Shenzhen Technology University，Shenzhen 518118，China

Received:2025-10-27 Revised:2025-11-24 Accepted:2025-12-16 Online:2026-01-22 Published:2026-01-09
Contact: Huijun TAN
Supported by:
National Natural Science Foundation of China(12372294); Major Integration Project of the Special Scientific Research Program for Forward-Looking Layout of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics(QZJC202401)

摘要/Abstract

摘要：

边界层吸入式（BLI）推进技术通过后置发动机吸入机身上的边界层，可降低进气道进口和推进系统出口的气流速度，从而实现飞行器的高效飞行。相比传统推进系统，BLI推进系统具有显著降低油耗、飞行阻力和污染排放的潜力，是未来飞机和发动机一体化领域的重点发展方向。作为边界层吸入具体践行者的BLI进气道，其性能优劣直接关系着整个BLI推进系统相比传统推进系统的综合收益，自出现以来一直吸引着国内外众多学者与研究机构的广泛关注。基于此，对BLI进气道技术研究背景及进展进行综述，重点讨论了BLI进气道气动设计方法、研究方法、内流机理以及内流控制技术。最后，在对国内外研究现状分析总结的基础上对BLI进气道的未来发展进行了展望。

关键词: 边界层吸入式推进技术, BLI进气道, 气动设计, 内流机理, 内流控制技术

Abstract:

Boundary-Layer-Ingesting （BLI） propulsion technology uses a rear mounted engine to draw in the boundary layer on the fuselage， reducing the airflow velocity at the inlet of the intake duct and the outlet of the propulsion system， thereby achieving efficient flight of the aircraft. Compared to traditional propulsion systems， BLI propulsion systems have the potential to significantly reduce fuel consumption， flight resistance， and pollution emissions， and are a key development direction in the field of aircraft and engine integration in the future. As a specific practitioner of boundary layer ingesting， the performance of the BLI inlet directly affects the comprehensive benefits of the entire BLI propulsion system compared to traditional propulsion systems. Since its emergence， it has attracted widespread attention from scholars and research institutions at home and abroad. Based on this， this article provides an overview of the research background and progress of BLI intake duct technology， with a focus on discussing the aerodynamic design methods， research methods， internal flow mechanism， and internal flow control technology of BLI intake ducts. Finally， based on the analysis and summary of the current research status at home and abroad， the future development of BLI intake duct is discussed.

Key words: boundary-layer-ingesting propulsion technology, BLI inlet, aerodynamic design, internal flow mechanism, internal flow control technology

中图分类号:

V231.3

刘雷, 张钊睿, 汪昆, 王志豪, 朱晨, 谭慧俊, 黄河峡. 边界层吸入式进气道气动设计及流动控制技术研究进展[J]. 航空学报, 2026, 47(7): 632973.

Lei LIU, Zhaorui ZHANG, Kun WANG, Zhihao WANG, Chen ZHU, Huijun TAN, Hexia HUANG. Research progress on aerodynamic design and flow control technologies for boundary layer ingestion inlets[J]. Acta Aeronautica et Astronautica Sinica, 2026, 47(7): 632973.

图/表 38

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主管单位：中国科学技术协会主办单位：中国航空学会北京航空航天大学

作者	进气道类型	优化方法	总压恢复变化量/%	总压畸变变化量/%	流量/（kg∙s^-1）
Lee等^［44］	BLI	伴随优化	+3.25	-52.5	未知
Kim和Liou^［45］	BLI	伴随优化	-0.38	-12.50	未知
Zingg等^{［37，46-48］}	BLI	伴随优化	+1~+1.4	-90	未知
Kenway和Kiris^［49］	BLI	伴随优化	未知	-37.5	76.23~76.01
Kucuk和Tuncer^［50］	M2129	伴随优化	+0.6	-17.60	2.82~2.92
			+1	-33.70	2.82~2.90
			+1.5	-71	2.82~2.50
Kamat等^［51］	S弯	伴随优化	未知	-8.36	未知
于广元^［52］	S弯	伴随优化	+0.3	-7.72	3.19~3.26
	S弯	伴随优化	+0.29	-6.55	3.18~3.25
Lee和Kim^［53］	S弯	伴随优化	+1	-25	未知
	S弯	伴随优化	+1.5	-3	未知
唐静等^［54］	DSI	伴随优化	+5	-3	未知
刘雷^［40］	BLI	遗传算法	+0.76	-3.25	9.06~9.13
曾丽芳等^［55］	S弯	遗传算法	+1.26	-20.89	未知
张乐等^［56］	S弯	遗传算法	+5.46	-38.70	未知
Chiereghin等^［57］	S弯	遗传算法	+0.062	-10	未知
Aranake等^［58］	蛇形	遗传算法	+0.26	-50	未知
He等^［59］	内鼓包S弯	粒子群优化方法	+0.01	-27.85	未知
Rodriguez等^［60-61］	BLI	拟牛顿法	+0.022	0	未知
Florea等^［7，62］	BLI	全局加局部优化	+1	-30	未知

研究者	控制方法	畸变指数改善效果	总压恢复影响
Owens等^［93］	涡流发生器（VG阵列）	DPCP畸变降低约80%	降低约0.5%
Küçük等^［94］	涡流发生器（VG优化）	畸变降低约80%	降低0.35%
Yi等^［95］	涡流发生器	DC60畸变降低>50%	基本不变
Scribben等^［96］	主动连续微射流	周向畸变降低约70%	提高约2%
Allan等^［97］	射流+涡流发生器	畸变降低>50%	基本不变
Anderson等^［98］	射流+涡流发生器	畸变降低	基本不变
Gissen等^［99］	合成射流+涡流发生器	周向畸变降低约35%	降低<1%
Liu等^［18］	吸气控制+扰流片	DC60降低约93%	提高约0.52%

边界层吸入式进气道气动设计及流动控制技术研究进展

Research progress on aerodynamic design and flow control technologies for boundary layer ingestion inlets

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