S弯进气道能提高飞行器的隐身性能,但也带来了更大的进气损失,兼顾气动和隐身性能的进气道设计成为了研究难点。为此使用曲率控制的方法设计生成了椭圆、梯形、D形以及矩形共四种进口形式的双S弯进气道,利用CFD和快速多极子方法开展了进口形式对双S弯进气道的气动性能和雷达散射特性的数值仿真研究。研究结果表明:椭圆形进口具有较低的周向畸变指数,梯形进口在小攻角下周向畸变指数低于D形进口,大攻角下两者性能相似;梯形进口在水平探测面上具有较低的RCS,比其余进气道模型至少低1.38 d Bsm,相比椭圆进口在周向综合畸变增加不到0.29%的情况下,RCS最大可降低2.54 d Bsm。

为了进一步提高短舱内外流的气动性能,基于类别形状函数方法建立了曲率连续的非轴对称短舱气动型面参数化设计方法。为评价所建立的短舱气动型面设计方法的适用性,从曲率半径分布、关键工况下的流动特性和气动性能三个方面对使用所建立的方法和基于圆锥曲线方法设计的超大涵道比短舱进行了对比研究。结果表明与基于圆锥曲线方法设计的短舱相比,所建立的方法设计的短舱不存在轴向曲率半径波动。由于消除了曲率波动引起的短舱壁面附近局部过度加速形成的高速低压区,在马赫数为0.8的巡航条件下外罩壁面局部阻力降低了4.5%;在马赫数为0.82的飞行工况下,外罩壁面局部阻力降低了5.5%。进气道气动型面设计方法的改进,使得大攻角爬升条件下进气道总压恢复系数提高了0.41%,稳态周向总压畸变指数减小了8.82%。