УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА СВЕРХЗВУКОВОЙ ПОТОК Советский патент 1995 года по МПК F15D1/10 F02C7/00 

Изобретение относится к устройствам для воздействия на сверхзвуковой поток, обтекающий твердые тела, и может быть использовано при конструировании сверхзвуковых летательных аппаратов.

Целью изобретения является регулирование лобового сопротивления тел при изменении параметров потока.

На фиг. 1 представлена конструктивная схема устройства; на фиг. 2 - зависимость лобового сопротивления R_x от относительной длины канала =l/d = l/d (l - длина выдвигаемого канала, d - его диаметр), где А - без вдува; Б - при вдуве газа; В - при вдуве двухфазной струи.

Устройство для воздействия на сверхзвуковой поток содержит обтекаемое тело 1, кронштейн 2, сопло 3, соединенное каналом 4 с генератором 5 двухфазного потока, состоящего из газа и твердых частиц, привод 6 для перемещения сопла относительно головной части тела 1.

Если затупленное тело обтекается сверхзвуковым потоком и из него навстречу потоку подается двухфазная струя, то она будет воздействовать на поток. Механизм воздействия двухфазной струи на сверхзвуковой поток заключается в том, что двухфазная струя, двигаясь навстречу потоку, пересекает отошедшую ударную волну. Это приводит к изменению ее формы (отошедшая ударная волна переходит в систему косых скачков) и изменению характера течения в области между ударной волной и затупленным телом. Изменение характера течения сопровождается, в частности, уменьшением давления на поверхности головной части обтекаемого тела и уменьшением лобового сопротивления. Величина эффекта воздействия двухфазной струи на отошедшую ударную волну определяется массовым расходом двухфазной среды и расстоянием, которое она проходит, двигаясь навстречу набегающему потоку.

Эффект от приложения твердых частиц, входящих в состав двухфазной среды, определяется их начальной кинематической энергией. Воздействие от легких и тяжелых частиц будет одинаковым, если они одного диаметра и уходят от тела на одинаковое расстояние. Если вместо порошка алюминия применять продукты неполного сгорания каких-либо топлив, то эффект будет аналогичным, если между частицами и газом не будут происходить физико-химические взаимодействия, кроме чисто газодинамического воздействия.

Устройство работает следующим образом.

При обтекании тела сверхзвуковым потоком из генератора 5 через канал 4 и сопло 3 подается навстречу потоку двухфазная струя (например, газ, содержащий твердые частицы алюминия). При работе устройства приводом 6 устанавливается такая длина канала 4, которая обеспечивает оптимальный режим обтекания тела при соответствующих расходах двухфазной среды.

В качестве примера на фиг. 2 показано применение лобового сопротивления R_x в зависимости от относительной длины выдвигаемого канала . Естественно, что при изменении параметров набегающего потока, например числа Маха М, оптимальная длина канала будет другой.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА СВЕРХЗВУКОВОЙ ПОТОК, содержащее генератор двухфазного потока и сопло для выдува двухфазной струи навстречу набегающему потоку, сообщенное каналом с генератором, отличающееся тем, что, с целью регулирования лобового сопротивления тела при изменении сопротивления тела при изменении параметров потока, сопло установлено с возможностью перемещения его относительно головной части тела с обтекаемой поверхностью в направлении отошедшей ударной волны.