面向巡航任务的自适应循环发动机进/发匹配

doi:10.7527/S1000-6893.2023.28637

Abstract

Abstract:

Inlet and engine matching is the premise of stable， efficient and economic work of the whole propulsion system. In this paper， the matching problem between the inlet and the engine of the adaptive cycle engine is studied， and use of the special FLADE （Fan on Blade） components of the adaptive cycle engine to achieve the inlet and engine matching in the subsonic/supersonic cruise missions is proposed. Firstly， according to the matching principle of the inlet and engine， this paper analyzes the flow characteristics of the supersonic inlet and the role of FLADE components， and develops an integrated mathematical model of the supersonic inlet/adaptive cycle engine. Secondly， the altitude and speed characteristics of the engine with the open and closed FLADE guide vanes are studied. Combined with the subsonic/supersonic cruise mission requirements of the fighter， the capture area and throat area of the adaptive cycle engine inlet are designed， and the matching between the inlet and the engine is realized. Finally， simulation is carried out at the sub/supersonic cruise task points of the engine. The results show that opening the FLADE guide vane swallowing overflow at the subsonic cruise point can move the working point of the inlet from the subcritical to critical state， reducing the fuel consumption of the propulsion system by 10.5% and the installation loss by 1%. At the supersonic cruise point， to meet the matching characteristics of the inlet and the engine as well as the engine installation thrust requirements， it is necessary to close the FLADE guide vane to increase the unit thrust of the propulsion system.

Key words: adaptive cycle engine, inlet/engine matching, FLADE, supersonic inlet, installation performance

CLC Number:

V231.1

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Figures/Tables 17

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Table 1

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Table 2

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Fig.11

Table 3

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序号	准则
1	安装阻力较小
2	内流总压恢复系数最大
3	对所有工作状态提供可控制的流量匹配
4	重量和费用最小，并满足寿命和可靠性指标
5	抑制声学与雷达信号
6	控制时间与空间的畸变
7	提供良好的起动与稳定性能

飞行任务名称	飞行高度H/km	飞行马赫数Ma	需求推力T/N
亚声速巡航	12.824	0.9	10 936.23
超声速巡航	9.144	1.5	47 310.54

参数	数值
飞行高度H/km	9.144
飞行马赫数Ma	1.5
总压恢复系数σ	0.929 2
流量系数φ	0.732 0
FLADE涵道比B_FLADE	0.007 6
安装推力F_in/N	47 310.54
推力F/N	51 356.44
涡轮前温度T_t4/K	1 879.01
高压转子转速N_H /%	100.02
低压转子转速N_L /%	93.65

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Inlet/engine matching of adaptive cycle engine for cruise mission

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