1.一种基于激波控制的高超声速飞行器降热方法,其特征在于,基于激波控制的高超声速飞行器降热方法,通过喷注射流对高超声速飞行器上需要降热的区域中的激波进行控制,在气体射流的作用下,高超声速飞行器流场中的激波位置、强度发生改变,进而消除或者控制峰值热流所在的激波干扰区域,达到降热的目的。
2.根据权利要求1所述的基于激波控制的高超声速飞行器降热方法,其特征在于,在靠近高超声速飞行器头部位置喷注射流,在气体射流的作用下,控制高超声速飞行器流场中的头激波向上抬起一定角度直至不再与侧翼前缘激波相交,避免高超声速飞行器流场中的头激波与侧翼前缘激波相互干扰的发生,从而实现降热。
3.根据权利要求1所述的基于激波控制的高超声速飞行器降热方法,其特征在于,在侧翼前缘点的前方且临近侧翼前缘点位置喷注射流,在气体射流的作用下,削弱甚至消除侧翼前缘激波,从而削弱头激波与侧翼前缘激波相互干扰强度,甚至消除头激波与侧翼前缘激波相互干扰,从而实现降热。
4.根据权利要求1所述的基于激波控制的高超声速飞行器降热方法,其特征在于,在靠近高超声速飞行器头部位置以及侧翼前缘点的前方且临近侧翼前缘点位置喷注速度和流量随时间周期性变化的脉冲射流,当合成射流能量水平或频率不足以削弱或避免头激波与侧翼前缘激波之间的相互干扰时,通过射流随时间周期性变化的不稳定扰动控制头激波和侧翼前缘激波产生持续往复摆动,使头激波与侧翼前缘激波相互干扰区域发生前后来回移动,避免局部区域长时间处于高热流状态,从而达到降热的目的
5.根据权利要求1、2、3或4所述的基于激波控制的高超声速飞行器降热方法,其特征在于,所述射流为零质量射流或非零质量射流,零质量射流为等离子体合成射流,非零质量射流是采用外带高压气源进行喷气的方式产生射流。
6.按照权利要求1所述的一种基于激波控制的高超声速飞行器降热方法,其特征在于,该方法适用的高超声速飞行器包括高超声速巡航导弹、高超声速滑翔飞行器和高超声速飞机。
7.一种基于激波控制的高超声速飞行器降热装置,其特征在于:在高超声速飞行器上安装能够产生射流的激波控制装置对高超声速飞行器上需要降热的区域中的激波进行控制。
8.根据权利要求7所述的基于激波控制的高超声速飞行器降热装置,其特征在于:所述激波控制装置安装在高超声速飞行器头部以及高超声速飞行器侧翼前缘附近
9.根据权利要求7所述的基于激波控制的高超声速飞行器降热装置,其特征在于:所述激波控制器为外带高压气源喷气装置,外带高压气源喷气装置包括高压气源、输气管路和阀门,所述高压气源为储存有高压气体的储气容器;在飞行器需要进行流场控制时开启阀门,高压气源储存的气体随输气管路喷出,形成控制射流;所述阀门采用电磁阀、压电微阀、高速回转阀或开孔的旋转板。
10.根据权利要求7所述的基于激波控制的高超声速飞行器降热装置,其特征在于:所述激波控制器为两电极或三电极单个等离子体合成射流激励器;或者所述激波控制器为两电极或三电极多个等离子体并联或/和串联后合成射流激励器阵列;
两电极等离子体合成射流激励器,由直流电源、放电电容、激励器正极、激励器负极、激励器腔体和激励器出口组成,工作时直流电源为放电电容充电,达到击穿电压后在激励器腔体内产生放电,使得激励器腔体内气体膨胀并高速喷出,随后由于射流喷出及激励器腔体冷却使得激励器腔体内温度和压力下降,外部气体重新充填激励器腔体,为下一个循环做准备;
三电极等离子体合成射流激励器,由直流电源、高压脉冲电源、放电电容、激励器正极、激励器负极、激励器点火电极、激励器腔体和激励器出口组成,工作时直流电源为放电电容充电,高压脉冲电源在激励器腔体内火花放电产生等离子体,使得激励器正负极之间击穿电压降低,从而触发放电电容放电,使得激励器腔体内气体膨胀并高速喷出,随后由于射流喷出及激励器腔体冷却使得激励器腔体内温度和压力下降,外部气体重新充填激励器腔体,为下一个循环做准备。