● 摘要
燃气舵推力矢量技术已经成为先进空空导弹的标志性关键技术。本文对固体火箭发动机长尾喷管燃气舵气动流场进行了系统和详细的研究，针对燃气舵偏转的24种代表性工况，重点计算和分析了各种工况下燃气舵周围流场及舵片受到的力和力矩，并对燃气舵细部流场和燃气舵对发动机推力的影响进行了分析。 本文对燃气舵气动流场的数值计算技术进行了综述。采用GAMBIT软件建立各种工况的参数化几何模型，并完成参数化杂混网格的划分；针对一个、一对和两对三种燃气舵布局情形，每种情形都包括舵偏角为0、5、10、15、20、25度六种工况，利用FLUENT软件分别进行气动流场仿真计算，并对计算结果进行了分析处理；重点分析了马赫数、静压和静温等气动流场参数和测量燃气舵所受偏航力、俯仰力、阻力和铰链力矩随舵工况的变化。 通过计算发现：燃气舵间和舵间豁口处射流强度随着喷口处阻流面积增加而增加；第一个相交压缩波的位置随着燃气舵数的增加依次向下游移动；燃气舵迎风面上高温高压区随燃气舵数增加而减小，而高温高压驻点值依次增加。燃气舵偏转时比无偏转时舵面上的高温高压驻点值高。燃气舵致偏力和阻力随燃气舵数和舵偏角的增大近似线性增大。 本论文数值模拟的结果为理论研究和工程设计提供了参考数据，结论具有较好的工程应用价值。