● 摘要
随着喷管技术的飞速发展，喷管在整台发动机成本中所占的比例已接近30%。设计一个性能优良的喷管在发动机整体设计中发挥着至关重要的作用。面对特定的需求，我们综合考虑喷管的形式和设计要求，找到一种可行的喷管设计方案，使其在结构、重量、性能方面都能满足设计要求。本文针对面积可调喷管的要求，研究了喷管各个参数对喷管性能的影响规律，在此基础上进行正交试验优化设计，得到一个气动性能优良的轴对称喷管。另外，对喷管进行了三维结构建模，采用调节片和密封片的方式来调节喷管的出口面积，来适应喷管不同的工作状态要求。
一个好的喷管不仅要有良好的气动性能，红外隐身性能也是现代飞行器的一个重要指标之一。尾喷管作为主要的辐射源之一，降低尾喷管的辐射特性显得至关重要。在众多的抑制红外辐射特性的措施中，我们结合喷管的结构形式，采取外部气流冷却和低发射率材料的方式来抑制喷管的红外辐射特性。得到了一个气动性能优良，而且具有很好的红外隐身性能的尾喷管。
通过本文的研究，我们得到了在特定要求下得到性能最佳的尾喷管设计方法，并在此基础上，进行了以工程实际为基础的三维建模，并采取得当的措施有效的降低了该喷管的红外辐射性能。为喷管在工程实际中的应用提供了理论依据和一种较好的设计方法。