Boquilla de empuje máximo basada en restricciones de altura
Autores: Huang, Bowen; Xu, Jinglei; Yu, Kaikai
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Boquilla de empuje máximo basada en restricciones de altura
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Aviones hipersónicos
Integración
Diseño de toberas
Restricción de altura
Teoría del empuje
Parámetros de diseño
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
En comparación con los aviones convencionales, los aviones hipersónicos ponen un mayor énfasis en la integración de la aeronave y los motores para cumplir con sus requisitos de alto rendimiento. Los desafíos de diseño de la tobera son evidentes en la necesidad de una relación de área significativa entre la entrada y la salida, así como en la necesidad de que la aeronave tenga un tamaño general compacto. En este estudio, la restricción de altura se incorpora directamente en el método de diseño de toberas de empuje máximo. Se propone un nuevo método para diseñar toberas bajo restricciones de altura, teniendo en cuenta la teoría del empuje máximo. Inicialmente, se realiza una deducción matemática de la condición en la que la tobera alcanza el empuje máximo bajo la restricción de altura. Luego, se utiliza el método de características para desarrollar un diseño de tobera que satisfaga la restricción de altura. Posteriormente, se estudia la influencia de los parámetros de diseño en el método de diseño de manera paramétrica. Los resultados muestran que la escala del número de Mach y los factores asimétricos pueden afectar la longitud de la rampa y el flaps de la tobera, respectivamente. Estos factores influyen en gran medida en el rendimiento del empuje axial y la sustentación dentro de una restricción de altura específica. En comparación con el método de diseño de truncamiento tradicional, el método propuesto aumenta el coeficiente de empuje en un 11.93% y la sustentación en un 138.45%.
Descripción
En comparación con los aviones convencionales, los aviones hipersónicos ponen un mayor énfasis en la integración de la aeronave y los motores para cumplir con sus requisitos de alto rendimiento. Los desafíos de diseño de la tobera son evidentes en la necesidad de una relación de área significativa entre la entrada y la salida, así como en la necesidad de que la aeronave tenga un tamaño general compacto. En este estudio, la restricción de altura se incorpora directamente en el método de diseño de toberas de empuje máximo. Se propone un nuevo método para diseñar toberas bajo restricciones de altura, teniendo en cuenta la teoría del empuje máximo. Inicialmente, se realiza una deducción matemática de la condición en la que la tobera alcanza el empuje máximo bajo la restricción de altura. Luego, se utiliza el método de características para desarrollar un diseño de tobera que satisfaga la restricción de altura. Posteriormente, se estudia la influencia de los parámetros de diseño en el método de diseño de manera paramétrica. Los resultados muestran que la escala del número de Mach y los factores asimétricos pueden afectar la longitud de la rampa y el flaps de la tobera, respectivamente. Estos factores influyen en gran medida en el rendimiento del empuje axial y la sustentación dentro de una restricción de altura específica. En comparación con el método de diseño de truncamiento tradicional, el método propuesto aumenta el coeficiente de empuje en un 11.93% y la sustentación en un 138.45%.