红外抑制器排气混合管主动冷却的红外辐射特性数值研究

吴 楠，张靖周，单 勇

(南京航空航天大学 能源与动力学院 江苏省航空动力系统重点实验室， 南京 210016)

武装直升机发动机排气系统的外露壁面和燃气尾焰是红外探测和制导的主要跟踪目标，减少红外辐射的一个有效方法是使用红外抑制器。波瓣引射式排气喷管是第二代红外抑制器，其利用发动机排气动能抽吸环境中的冷气与热喷流掺混进行冷却，主要对抗3～5 μm波段的红外探测，并且得到了快速发展[1-5]。

为了进一步降低排气系统红外辐射，应对红外探测技术和红外探测器性能的提高，需要从降低排气喷管以及其他外露表面温度入手开展相关工作。以弯曲混合管为研究对象，Bettini等[6]对某型直升机红外抑制器进行了多学科的改进设计，通过在多分流喷管表面开设通气猫耳，导引冷却空气进入排气混合管而有效降低了排气混合管的壁面温度。王同辉等[7]研究了直升机红外抑制器遮挡罩不同遮挡间距对红外辐射特性的影响，得出对于降低壁面温度和红外辐射，存在一个最佳间距。陈庚等[8-9]研究了二元弯曲混合管结构参数对红外抑制器的影响，指出引射系数随出口波瓣数量先增加后减少；随出口瓣高的增加，引射系数增加，辐射强度峰值降低。唐正府等[10-11]对后机身一体化波瓣喷管-狭长出口弯曲混合管引射混合特性及混合管出口掺混距离进行了研究，指出弯曲混合管的流动由弯管二次流和流向漩涡共同影响，形成有别于椭圆混合管出口截面的独特的流动现象，混合管出口与模型出口相对距离的增加使气流温度降低，壁面辐射有所增加。……